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  • 1 # 範閒不是我

    首先一下幾點都是對一元函式所說的,對多元函式不一定成立:

    1,連續和可導有非常明確的關係,即可導一定連續,但連續不一定可導,例如y=|x|在x=0處連續,但該點處的左右導數不相等,故不可導。關於可導一定連續,嚴格證明教材上都有,這裡只給一個形象的解釋,函式f(x)在x0處的導數f‘(x0)定義為x趨於x0時lim[f(x)-f(x0)]/(x-x0),這個極限表示式中,分母已經是趨於0的了,如果極限值存在,分子也必須趨於0(否則極限為∞),從而形成極限的0/0型未定式,而這就保證了limf(x)=f(x0),也就是f(x)在x0處連續。另外以上兩條的逆否命題是“不連續一定不可導”,“不可導不一定不連續”,也是很有用的。

    2,關於有界和連續,對於一般的情況,有界不一定連續(例如狄利克雷函式D(x)),連續也不一定有界(例如y=x)。有界和連續只在特殊的情況下有聯絡,例如對點而言,函式在某點連續則在該點的某個鄰域內一定有界,這是由於在某點連續的函式在該點極限一定存在,而函式極限具有區域性有界性,注意我們只能斷言這樣的鄰域一定存在,但是鄰域的範圍一般是不能事先斷言的。對於區間而言,在閉區間上連續的函式一定有界,而對於開區間或無窮區間,都不一定成立,例如f(x)=1/x在(0,1)上連續但無界。

    3,有界和可導之間一般來說沒有什麼關係,有界不一定可導,可導也不一定有界。

    4,注意著三個概念的定義方式,連續和可導都是“逐點”定義的,即先定義在某點處函式的連續與可導,再推廣到區間,推廣的方式是非常自然的,即如果在區間內每一點處函式都連續或可導,則說函式在這個區間上連續或可導。連續和可導本質上是“區域性”性質的概念,而有界不同,它沒有“點定義”,說函式在某點處有界是沒有意義的,有界性是定義在區間上的,所以本質上是“整體”性質的概念。

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