容易驗證 在 上可導。現命 顯然,當 時, 但是,
這個極限並不存在,也就不可能等於
事實上,若要當前結論成立,必須加強條件,比如補充 連續。由於我們總可以將 取得充分靠近 以使得 在 (或 )上可導,如此,則依Lagrange中值定理,將成立
現對此式取 的極限,顯然,此時 於是
這裡給出幾點註記:
其中 都是無窮小量與有界變數的乘積,它們極限為零。於是假若 右端極限存在,則
也必然存在,但這是不可能的,因為
其中, 但 不趨於任何極限,故而 所表示的極限不存在,於是 右端極限也就不存在了。
容易驗證 在 上可導。現命 顯然,當 時, 但是,
這個極限並不存在,也就不可能等於
事實上,若要當前結論成立,必須加強條件,比如補充 連續。由於我們總可以將 取得充分靠近 以使得 在 (或 )上可導,如此,則依Lagrange中值定理,將成立
現對此式取 的極限,顯然,此時 於是
這裡給出幾點註記:
題主可能會問,為何會想到構造這樣的反例 ?事實上,這正是注意到了所構造這個 的導數在 不連續。 連續是使得當前結論成立的充分條件,但它並不必要。換言之,即使 不連續,在某些場合仍能使得等式成立。比如在 中,命 至於 右端極限不存在,是可以證明的。注意到其中 都是無窮小量與有界變數的乘積,它們極限為零。於是假若 右端極限存在,則
也必然存在,但這是不可能的,因為
其中, 但 不趨於任何極限,故而 所表示的極限不存在,於是 右端極限也就不存在了。