考慮函數g(x)=f(x)-x,我們希望證明g(x)在閉區間[a,b]上存在零點。由于f(x)的值域為[a,b],我們可以得知a≤f(x)≤b。因此,當x=a時,g(a)=f(a)-a≥0;當x=b時,g(b)=f(b)-b≤0。根據連續函數的零點定理,我們可以得出結論,即存在一個d屬于(a,b),使得g(x0)=f(x0)-x0=0,這意味著f(x0)=x0。進一步來說,這個定理說明了,在閉區間[a,b]內,如果函數f(x)的值域完全包含于[a,b],那么通過定義g(x)=f(x)-x,我們就能確保g(x)在(a,b)區間內存在至少一個零點。這個結論不僅證明了f(x)與x的交點的存在性,還提供了構造性證明的方法,即通過連續函數的零點定理,能夠直接找到滿足條件的x0值。為了更好地理解這一性質,我們可以考慮一個具體的例子。假設f(x)是一個在[1,5]區間內連續的函數,且其值域也是[1,5]。這意味著對于任意的x屬于[1,5],都有1≤f(x)≤5。如果我們定義g(x)=f(x)-x,那么g(1)=f(1)-1≥0,g(5)=f(5)-5≤0。根據連續函數的零點定理,我們能夠確定,在(1,5)區間內,必存在一個x0,使得g(x0)=0,也就是f(x0)=x0。這一性質的應用非常廣泛,尤其是在解決實際問題時。例如,在經濟學領域,我們可以利用這一性質來尋找最優解。假設一個企業的成本函數C(x)在生產量x屬于[100,200]區間內是連續的,且其值域也是[100,200]。如果我們定義g(x)=C(x)-x,那么根據上述定理,我們能夠確定在(100,200)區間內存在一個生產量x0,使得C(x0)=x0。這個x0值就是企業實現最小成本的生產量。此外,這一性質在數學分析中也有重要應用。通過這一性質,我們可以證明許多關于函數的基本定理。例如,它可以用來證明介值定理,即在一個閉區間內的連續函數,如果函數值在該區間的端點值之間,則該函數在該區間內取遍該區間內的所有值。