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  • 1 # 創業小白1988

    這題都出過多少次了。。詳細解答如下:首先,連續是連續,可導是可導,題目要你先證明連續性你就先證這個,凡事一步一步來不要跳。注意這裡只需要證明函式在x=0點連續以及可導,只要證明這一點就夠了,其他的點是不是連續,是不是可導我們根本就不關心。利用連續性、導數的定義還有題設條件就完了。證明函式f(x)在x=0點的連續性只需要證明在x=0處極限值等於函式值。亦即lim (x趨於0) phi(x)/x = f(0) = 1,因為此時x是“趨於”0,不是“等於”0,因此極限符號裡面的f(x)的表示式必須套用x不為零那一段的函式值;(phi就是題目裡的希臘字母,我的拼寫是按照發音拼的,英語裡ph發/f/的音,所以唸作/fi/)。由於:phi " (0) = lim (x趨於0) [phi(x) - phi(0) ]/x (導數定義) = lim (x趨於0) phi(x)/x (phi(0) = 0) = 1 (題目給的,phi " (0) =1)於是,lim (x趨於0) phi(x)/x = 1,連續性證畢;關於在x=0的可導性,還是根據定義,考察如下極限:f"(0) = lim (x趨於0) [f(x) - f(0)]/x = lim (x趨於0) [ phi (x)/x - 1]/x注意到,當x趨於0時,分子分母都是趨於0的,因為我們剛才證明過了lim (x趨於0) phi(x)/x = 1。(所以我們必須循序漸進地先證明連續性再證明可導性,這裡必須利用我們剛證明過的連續性)由於是0/0不定式,加上phi(x)是二階連續可導的,所以可以考慮用羅比達法則,f"(0) = lim (x趨於0) [ phi " (x) * x - phi(x)]/x^2 (^2為平方, * 為乘號)這同樣是一個0/0型,因為題目已知phi (0) = 0. 於是繼續用一次羅比達法則,f"(0) = lim (x趨於0) [ phi "" (x) * x + phi " (x) - phi " (x)] / (2x) = lim (x趨於0) [ phi "" (x) * x ] / (2x) = lim (x趨於0) phi "" (x) / 2由於函式phi "" (x)在x=0處連續(二階連續導數),所以,f"(0) = lim (x趨於0) phi "" (x) / 2 = phi "" (0) / 2 現在已經求出了導數,而且phi "" (0)是完全有定義的(說phi(x)在x=0有二階連續導數就等於預設phi "" (0)是存在的),證畢。如果題目繼續告訴你phi "" (0)是多少,直接代入就能求f"(0) 了。這題太老了,我讀本科的時候對這個題印象非常深刻。考了好幾次這個題。

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