1-برای هر x حقیقی یک دنباله از اعداد گویا مثل q_n در نظر بگیرید که به x میل کند(چنین دنباله ای وجود دارد،چرا؟) داریم:
که در نتیجه گیری اخر از پیوستگی f , g استفاده شده است.
2-فرض می کنیم دامنه توابع ما بازه باشن یا کل R ...
فرض کنید چنین تابعی وجود دارد x را یک مقدار در برد این تابع در نظر بگیرید،پس a,b وجود دارند که f(a)=f(b)=x و a<b . چون f پیوسته است،پس ماکسیمم مقدار خود را روی [a,b] در نقطه ای مثل c میگیرد.و f(c)>x .
حال باید یک نقطه دیگر مثل d موجود باشد که f(d)=f(c)l.(اینجا اگه شکل تابع رو در نظر بگیرین میبینین که d چه خارج [a,b]باشه چه داخلش با توجه به پیوسته بودن نمودار باعث میشه بعضی از مقادیر بیشتر از دوبار گرفته بشن!)
اگر d خارج از [a,b] باشه و مثلا d>b:
با استفاده از قضیه مقدار میانی روی بازه [b,d] برای هر t که f(b) < t < f(c)=f(d)l عدد حقیقی s وجود دارد که f(s)=t همچنین با بکاربردن مقدار میانگین روی بازه های [a,c] , [c,b] دو مقدار دیگر مثل s بدست می اید که f(s)=t باشد پس مقدار t را تابع f حداقل سه بار میگیرد که تناقض است.
حالت d داخل بازه [a,b] باشه هم تقریبا مشابه حل میشه.
برای قسمت دوم مساله هم نمودار چنین تابعی رو معرفی میکنیم!
حرف انگلیسی N رو در صفحه مختصات بنویسید!(البته N ای که یکم مایل باشه،نه قاِئم!)
از نقطه انتهایی شمال شرقی این N یک N دیگه بنویسید و این روندو ادامه بدین...همینطور انتهای جنوب غربی این N یک N دیگه بزارین و ادامه بدین...این نمودار تابعی رو نشون میده که پیوستست،با دامنه R وهر مقدار حقیقی رو دقیقا سه بار می گیره!البته میشه ضابطه هم براش بدست اورد...