是否存在一個定義在R上的可導且單調函數,在正無窮處:函數值為0,一階導數值不為0?
如果存在的話,請給出例子
具備這樣性態的函數的確存在。利用一些概率論的手段,容易構造出這樣的函數,比如
在 上嚴格單調遞增且以 為上確界,但是 並不收斂。
因此,要保證 還需要加強條件。事實上,可以證明:
若 且 一致連續,則
正無窮處函數值為0導數值不為0這說法不嚴謹,就當成是指lim(x→+∞)f(x)=0,lim(x→+∞)f(x)≠0吧。
上述函數是存在的,即使把條件加強為函數嚴格單調且導函數是連續的也是如此。
令f(2n)=-1/2^n,然後把第n個區間兩端點之間用適當的單調光滑曲線fn拼接起來,只需滿足fn(0)=0,fn(1)=1/2^(n+1),fn(1)=1,再把[0,1]的部分旋轉對稱到[1,2]即可。顯然這樣的fn總是存在的,比如不妨令fn是橢圓的一部分弧,容易驗證這樣的fn恆能取到。x<0時定義f(x)=-2-f(-x),這樣f(x)在R上嚴格單調遞增,lim(x→+∞)f(x)=0,且每個[2n,2(n+1)]上f(x)總能取遍[0,1],顯然不可能有lim(x→+∞)f(x)=0
PS:拉格朗日中值定理只能說明這種情況下如果f(x)極限存在只能為0,卻不能說明該極限一定存在。
這個問題已經有人問了,下面是我構造的函數
https://www.zhihu.com/answer/889267246
這讓我想起一個吉大數分例題,我給做了一下推廣,把收斂情形改成變限函數就好了
我想了想,或許sinx/x符合要求?
才看到題目附加的單調條件,再見。
收斂函數的導函數必然收斂於 0
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