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高等数学导论:导数与偏导数的存在性与连续性

创作时间:
作者:
@小白创作中心

高等数学导论:导数与偏导数的存在性与连续性

引用
CSDN
1.
https://m.blog.csdn.net/T1085496755/article/details/138423855

一元函数

一元函数的导数存在性和连续性关系如下:

  • 导函数连续 > 区间可导 > 区间连续
  • 点可导 > 点连续

若f(x)在x=x0处n阶导数存在,则有

其他说法:f(x)在x=x0处n阶可导;f(x)的n阶导在x=x0处有定义;

  • f(x)在x0邻域内,k阶可导( k<= n-1); (高阶点可导 可以推 低阶邻域可导)
  • f(x)的n-1阶导,在x=x0处,可导、连续。(高阶点可导 可以推 低阶 点可导点连续)

若f(x)在x=x0处二阶导数存在,则有

函数
范围
可导
连续
有定义
f′′(x)
x0
x
x0邻域
x
x
x
f′(x)
x0
x0邻域
x
x
f(x)
x0
x0邻域

若f(x)在x=x0处n阶导数连续,则有

其他说法:f(x)在x=x0处有n阶连续导数;f(x)的n阶导在x=x0处有定义;

  • f(x)在x0邻域内,n阶可导;
  • f(x)的n阶导,在x=x0处,可导、连续。

若f(x)在x=x0处二阶导数连续,则有

函数
范围
可导
连续
有定义
f′′(x)
x0
x
x0邻域
x
x
f′(x)
x0
x0邻域
f(x)
x0
x0邻域

反例说明

狄利克雷函数

性质:处处不连续

变型:x D(x)

性质:只有x=0连续,但不可导,其他点处处不连续不可导。

结论:点连续,邻域不一定连续。

变型:x² D(x)

性质:x=0处连续,可导。其他所有点处处不连续不可导(包括邻域)。

结论:点可导,该点连续。邻域不一定连续,不一定可导。

魏尔斯特拉斯函数(扎手函数)

性质:处处连续,但处处不可导

结论:连续不一定可导

x²sin(1/x)

性质:f(x)处处连续,处处可导,但导函数在x=0处不连续(极限震荡不存在)。

而且显然,f(x)可导,是f(x)的事,跟它的导函数没有关系。导函数要想连续得看二阶导。

结论:区间可导,导函数不一定连续,可能是震荡间断的
(导函数连续,或者在某些点震荡间断,两种情况)

二元函数

二元函数的偏导数存在性和连续性关系如下:

  • 偏导数连续 > 可微 > 偏导数存在
  • 二元函数连续 > 二元函数极限存在
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