Έστω μια συνάρητηση f συνεχής σε ένα διάστημα [α,β] και παραγωγίσιμη στο (α,β). Αν η f έχει σύνολο τιμών το [-1,2] και f(α)=0, f(β)=1, να δείξετε ότι υπάρχουν x1,x2 στο (α,β) τέτοια ώστε f'(x1)=f'(x2)=0.
Παραθέτω πως το σκέφτηκα:
Έστω f(x3)=-1 και f(x4)=2, που είναι τα ολικά ακρότατα της συνάρτησης. Στο δίστημα [x3,x4] ισχύει Bolzano, άρα υπάρχει x5 στο (x3,x2) τέτοιο ώστε f(x5)=0.
Λόγω συνέχειας, υπάρχει και x6 στο [-1,2] τέτοιο ώστε f(x6)=1.
Άρα, στο [x6, β] και στο [α,x5] έχουμε αντίστοιχα f(x6)=f(β) και f(α)=f(x5), συνεπώς για την f ισχύει Rolle στα [x6,β] και [α,x5].΄
Άρα υπάρχουν x1,x2 που ανήκουν στα (x6,β) και (α,x5) τέτοια ώστε f'(x1)=f'(x2)=0.
Αυτό που δεν μπορώ να δικαιολογήσω, είναι γιατί (ή αν) ισχύει x5<x6. Μόνο τότε ισχύουν όσα έγραψα, αλλιώς τα x1,x2 μπορεί να είναι το ίδιο σημείο.
Edit: Μήπως αν πάρω περιπτώσεις με την μονοτονία;