函数f(x)在开区间(a b)内可导,f'(x)在(a b)内单调,求证:f'(x)在(a b)内连续
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这是1986年武汉大学硕士生入学试题。
为确定,设f′(x)单调增加。任取c∈(a,b).
f′(c)=lim(h→0-){[f(c+h)-f(c)]/h}.
从Lagrange定理:存在ξ∈(c+h,c).f(c+h)-f(c)=f′(ξ)h,
(此时h<0,ξ<c.“h→0-”→“ξ→c-”)
ξ→c-时,f′(ξ)单调增加,有上界f′(c).从而lim(ξ→c-)f′(ξ)存
在。f′(c)=lim(h→0-){[f(c+h)-f(c)]/h}
=lim(ξ→c-)f′(ξ)。得到f′(x)在c左连续。
同理,f′(x)在c右连续。∴f′(x)在c连续。
c任意,f′(x)在(a,b)连续.
(严格说:lim(x→c-)f′(x)存在,而子列lim(ξ→c-)f′(ξ)
=f′(c)。∴lim(x→c-)f′(x)=f′(c)。才有在c的左连续)
为确定,设f′(x)单调增加。任取c∈(a,b).
f′(c)=lim(h→0-){[f(c+h)-f(c)]/h}.
从Lagrange定理:存在ξ∈(c+h,c).f(c+h)-f(c)=f′(ξ)h,
(此时h<0,ξ<c.“h→0-”→“ξ→c-”)
ξ→c-时,f′(ξ)单调增加,有上界f′(c).从而lim(ξ→c-)f′(ξ)存
在。f′(c)=lim(h→0-){[f(c+h)-f(c)]/h}
=lim(ξ→c-)f′(ξ)。得到f′(x)在c左连续。
同理,f′(x)在c右连续。∴f′(x)在c连续。
c任意,f′(x)在(a,b)连续.
(严格说:lim(x→c-)f′(x)存在,而子列lim(ξ→c-)f′(ξ)
=f′(c)。∴lim(x→c-)f′(x)=f′(c)。才有在c的左连续)
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