Dizer que existem números reais tais que
\(f(x_1) > 0\\ f(x_2) < 0\)
para uma função qualquer é o mesmo que dizer que existe uma raiz \(x_0\in\mathbb{R}\) tal que
\(x_1<x_0<x_2\) ou \(x_2<x_0<x_1\)
Ou seja, precisamos apenas provar que a função dada tem pelo menos uma raiz real. Para isso, lembremos que um polinômio de grau n tem n raízes (não necessariamente reais). Lembremos ainda que se um polinômio de coeficientes reais tem uma raiz complexa \(z\), seu conjugado complexo \(\bar{z}\) também é raiz do polinômio, de forma que um polinômio tem sempre um número par de raízes complexas. Como nossa função é um polinômio de grau ímpar, existe ao menos uma raiz real de forma que garantimos que o número de raízes complexas é par.
Provamos, portanto, que
\(\boxed{\exists(x_1,x_2)\in\mathbb{R}^2\ |\ f(x_1)>0\ \wedge f(x_2)<0}\)
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