极限的定义:

设函数 [公式] 在点 [公式] 的某一去心邻域有定义,若存在常数 [公式] ,对于任意给定的 [公式] (不论它多么小),总存在正数 [公式] ,使得当 [公式] 时,对应的函数值 [公式] 都满足不等式 [公式] ,则 [公式] 就叫做函数当 [公式] 时的极限,记为 [公式] .

连续的定义:

设函数 [公式] 在点 [公式] 的某一邻域内有定义,且有 [公式] ,则称函数 [公式] 在点 [公式] 处连续.

震荡间断点:

[公式] 震荡不存在,则这类间断点称为震荡间断点,如 [公式] 为函数 [公式] 的震荡间断点.

导数的定义:

[公式] 定义在区间 [公式] 上,让自变数在 [公式] 处加一个增量 [公式] ,其中 [公式] ,则可得函数的增量 [公式] .若函数增量 [公式] 与自变数增量 [公式] 的比值在 [公式] 时的极限存在,即 [公式] 存在,则称函数 [公式] 在点 [公式] 处可导,并称这个极限为 [公式] 在点 [公式] 处的导数,记作 [公式] .

[公式] .

导数介值定理:

设函数 [公式][公式] 上可导,若 [公式] ,对于任意的介于 [公式][公式]之间的 [公式] ,存在 [公式] ,使得 [公式] .

证明:

导数连续?

由导数介值定理可知,只要 [公式] 可以取到 [公式] 值,就可以取到 [公式] 之间的任意值.这是否说明一个函数的导函数必定是连续的呢?

答案是否定的,因为震荡间断点同样满足这个性质.

比如这个函数 [公式] .

[公式] , [公式][公式] 处是连续的.

[公式][公式] 导数为 [公式] .

[公式] .

[公式] .

[公式] 不存在, [公式][公式] 处有震荡间断点, [公式][公式] 处不连续.

导函数性质:

归纳得:如果一个函数可导,则它的导函数要么是连续的,要么有震荡间断点(在考研数学范围内).


以上内容,全部出自&.


这三个条件中,连续是函数最弱的性质,而导函数连续是最强的性质

它们的逻辑关系:函数的导数连续 [公式]函数可导 [公式]函数连续

之所以取单向箭头,是因为,箭头后面的每一个条件都仅仅是前一个的必要

条件而不够充分,以下几个例子足以说明:

函数处处可导但导函数不连续的例子:

[公式], 在x=0处,函数的导数显然为0,且处处可导,但是

[公式],显然 f在 x=0处是不连续的。函数处处连续且但不可导的例子

[公式]就是一个很典型的例子, f处处连续,但f在0处不可导。

这里还有个小知识点,Weierstrass曾构造出闭区间上处处连续但处处不可导的函数。利用贝尔纲定理,我们可以得到闭区间上处处连续但处处不可导的函数不仅存在,而且非常之多,当然这样的函数构造也很困难。


可导,是导数(导函数,也是一个函数)存在,即导函数有定义。

导数连续,是导函数连续。


看书上的定义式啊

连续的定义:若 [公式] ,则函数在x0处连续

这个式子本身包含了三层意思:

1、f(x)在x0处有意义,即x0在fx的定义域内,否则f(x0)无意义

2、f(x)在x0处的极限存在,否则 [公式] 无意义

3、函数值和极限值相等

导数的定义式有三个,我选一个自己常用的,其实理解都一样:

[公式]

看的出来,分母极限是0,所以如果导数存在,那么分子极限也要是0。

所以 有[公式] ,这也就是函数连续的条件。

故而函数在某点可导,那么函数在这点必然连续。

至于导数连续。。

[公式] ,然后套前面的函数连续的定义即可。


连续:

从图像上看就是函数图像不间断

严格的数学语言就是在一点上的极限值就等于它的函数值

可导:

(1)若f(x)在x0处连续,则当a趋向于0时,[f(x0+a)-f(x0)]/a存在极限,则称f(x)在x0处可导.

(2)若对于区间(a,b)上任意一点m,f(m)均可导,则称f(x)在(a,b)上可导.

函数在定义域中一点可导的条件:

函数在该点的左右两侧导数都存在且相等

可导必连续,连续不一定可导


做题的话,一般是让证明的,所以这里举个例子来说明他们三个分别是怎么验证的。


大概是这两幅图:

一元函数

多元函数

两幅图在考研范畴里够用了,

注意:

一元函数里,

连续到有界需要一个闭区间的条件。

导函数连续和可导那里是重点,可导到导函数连续不成立,是因为有个别函数不成立,考研数学里最著名的例子就是含有震荡间断点的函数。而且这条沟通了函数和导函数的关系,可以延伸到高阶导数那里去。

二元函数里,

说全点应该是两个偏导函数连续。

以上。



后者会比前者更加光滑.

你把x坐标递增的若干点用直线连接起来,这就连续了,你可以看到连续函数可以有很多「棱角」,这是左右导数不相等(或者有一方不存在)导致的.

你把x坐标递增的若干点用直线连起来,把这个函数积分,就得到一个可导函数,但这个函数的导函数可以有很多「棱角」.也就是说这个函数增长得不太光滑,类似于你开车偶尔踩一下油门.

类似的,你把x坐标递增的若干点用直线连接起来,积分积n次就得到一个恰好n阶可导的函数,这个函数你乍一看很光滑,但是导n次它就会暴露出原本的一些坏的性质,比如你做泰勒展开的时候到了n阶就没法再好好地逼近了.因为它有些糙了,以至于n+1次的多项式不太好贴近它了.

对比看来,无穷阶可导的e^x就非常光滑,质地就和仅n阶可导的函数不一样.


很奇怪的问题

题目明明问的是连续且可导

到你这儿就变成的可导且连续

一共就五个字,两个关键词,你都能搞颠倒,我真的能证出来可导吗?


推荐阅读:
相关文章