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第24讲 单调函数的可导性 ;基本内容:
一.导数定义
问题1:回忆微积分中导数的定义,
如何判断导数是否存在?;从数学分析知道, 上的函数
在 处的可导性等价于
这也是我们讨论函数可导性的一个常用的方法。因此,我们也给上面的左、右极限一个名称,这就是; 左下、左上、右下、右上导数
定义3 设 是 上的有限
函数, ,记;第24讲 单调函数的可导性 ;当 f 在 点有有限导数时,也称
f 在 点可微。 ;第24讲 单调函数的可导性 ;第24讲 单??函数的可导性 ;定义4 设 f 是 上的连续函数,
若存在 使得
,
则称 x 是 f 的右受控点,简称为右控点。若 存在,使
,
则称 x 是 f 的左受控点,简称为左控点。 ;第24讲 单调函数的可导性 ;第24讲 单调函数的可导性 ;证明:设 E 是 f 的右控点集, ,于是存在 ,使得 。取 ,使 ,由 f 的连续性知存在 ,当 时,有 ,故当
时, 。这就是说, 中点都是 f 的右控点,从而 是 E 的内点,即 E 是开集。;设 是 E 的构成区间,往证对任意 ,有 。若不然,则有 ,使 ,由于 是右控点,故存在 ,使 。记 ,
,则显然有 ,所以 必不等于 。 ;第24讲 单调函数的可导性 ;因此对任意 ,必有 ,由的连续性知 。对于左控点集可类似证明,证毕。
不连续时,只要其不连续点都是第一类的,也可以定义右、左控点。;定义5 设 f 是 上的函数,且只有第一类不连续点。对 ,若有
,使得
,
则称 x 是 f 的右受控点,简称为右控点。类似地,若有 ,使
,
则称 x 是 f 的左受控点,简称为左控点。 ;第24讲 单调函数的可导性 ;第24讲 单调函数的可导性 ;从而当 时,
,由于 ,故可选 ,使
,这说明中的所有点也是右控点,所以 E 是开集。;第24讲 单调函数的可导性 ;第24讲 单调函数的可导性 ;这说明 。 ;第24讲 单调函数的可导性 ;第24讲 单调函数的可导性 ;另一方面,我们也可证明不能有 。若不然,由 得 ,于是存在 ,使
,
进而
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