导函数不一定是连续函数,若有间断点,只能是第二类??
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函数某点可导的充要条件不是左导数、右导数都存在且相等,这个没错,但是这个是说函数要连续,但是并不意味着导函数也要连续。
函数可导只能推出连续,不可能推出导函数也连续。
关于间断点
首先我们讨论一下原函数的存在性:
1.当f(x)连续时,一定存在原函数F(X)
2.当f(x)存在第一类间断点时,一定不存在原函数。
言外之意就是,f(x)存在第二类间断点时,可以存在原函数。
然后我们来讨论你的问题,首先导函数不一定是连续函数,前面已经讲了。那么我们来讨论,导函数的间断点是否必须为第二类。
既然是“导函数”,说明是某函数求导得到的函数。也就是说,该“导函数”一定是有原函数的。
既然有原函数,根据前面的原函数存在性定理,那么必须不能有第一类间断点,可以是连续的,
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下面给出详细的证明。
首先我们要搞清楚,导数的左(右)极限=左(右)导数的条件是什么。
设f(x) 在x=c点邻域内连续,可导。且导函数在c点左右两侧极限存在(假设极限为A)。
f`(c-0)=lim(f(x)-f(c))/(x-c),由罗比达法则,f`(c-0)=limf`(x)=A
x-c-
也就是此时左导数=导数的左极限=A
同理此时右导数=导数的右极限=A
下面我们证明,导数的间断点只能是第二类间断点。
反证法:假设x=c是导函数f`(x)的间断点,且是第一类间断点(即limf`(x)=A和limf`(x)=A都存在)
因为limf`(x)=A和limf`(x)=A都存在,则f`(c-0)=f`(c+0),也就是说,x=c是导函数f`(x)的连续点。
矛盾。
所以只能是第二类间断点。
函数可导只能推出连续,不可能推出导函数也连续。
关于间断点
首先我们讨论一下原函数的存在性:
1.当f(x)连续时,一定存在原函数F(X)
2.当f(x)存在第一类间断点时,一定不存在原函数。
言外之意就是,f(x)存在第二类间断点时,可以存在原函数。
然后我们来讨论你的问题,首先导函数不一定是连续函数,前面已经讲了。那么我们来讨论,导函数的间断点是否必须为第二类。
既然是“导函数”,说明是某函数求导得到的函数。也就是说,该“导函数”一定是有原函数的。
既然有原函数,根据前面的原函数存在性定理,那么必须不能有第一类间断点,可以是连续的,
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下面给出详细的证明。
首先我们要搞清楚,导数的左(右)极限=左(右)导数的条件是什么。
设f(x) 在x=c点邻域内连续,可导。且导函数在c点左右两侧极限存在(假设极限为A)。
f`(c-0)=lim(f(x)-f(c))/(x-c),由罗比达法则,f`(c-0)=limf`(x)=A
x-c-
也就是此时左导数=导数的左极限=A
同理此时右导数=导数的右极限=A
下面我们证明,导数的间断点只能是第二类间断点。
反证法:假设x=c是导函数f`(x)的间断点,且是第一类间断点(即limf`(x)=A和limf`(x)=A都存在)
因为limf`(x)=A和limf`(x)=A都存在,则f`(c-0)=f`(c+0),也就是说,x=c是导函数f`(x)的连续点。
矛盾。
所以只能是第二类间断点。
推荐于2018-08-01
2013-09-07
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连续函数的导函数具有介值性(书上应该有证明吧),不会有一类间断点,因为一类间断点左右极限都存在,但是不相等,左右极限中间的那些值没有原象,所以与介值性是矛盾的
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函数可导,就说明导函数在该点有定义,所以只要可导,导函数就不存在无定义的点,
如果原函数连续,那么导函数要么连续,要么含有第二类间断点,不会是第一类
如果原函数连续,那么导函数要么连续,要么含有第二类间断点,不会是第一类
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2013-09-07
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这不是微分学,这是积分学。高数上(同济第六版)第5章有两个定理,不过书上没给出证明(不做深入讨论)定理一是连续函数一定有原函数,定理二是函数F(X)在[a,b]上有界并有有限个间断点,则函数F(X)有原函数
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