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為什么后面又說左導數(shù)和右導數(shù)存在且相等才可

為什么后面又說左導數(shù)和右導數(shù)存在且相等才可

一、可導的定義 根據(jù)導數(shù)的定義,函數(shù)在某點可導意味著極限 lim?h→0...

一、可導的定義

根據(jù)導數(shù)的定義,函數(shù)在某點可導意味著極限 lim?h0f(x+h)?f(x)h\lim\limits_{h \to 0}\frac{f(x + h)-f(x)}{h} 存在。當從左側(cè)趨近于該點(h0?h \to 0^{-})時,這個極限就是左導數(shù) f?(x)f'_{-}(x);當從右側(cè)趨近于該點(h0+h \to 0^{+})時,這個極限就是右導數(shù) f+(x)f'_{+}(x)。只有當左導數(shù)和右導數(shù)都存在且相等時,才能說這個極限存在,也就是函數(shù)在該點可導,這是可導的充分必要條件 。

二、與連續(xù)的關(guān)系

  1. 可導必連續(xù)
    • 若函數(shù)在某點可導,根據(jù)導數(shù)定義的推導過程可以證明該函數(shù)在這點必然連續(xù)。因為可導要求極限 lim?h0f(x+h)?f(x)h\lim\limits_{h \to 0}\frac{f(x + h)-f(x)}{h} 存在,這意味著函數(shù)在該點附近的變化是“平滑”的,從而保證了函數(shù)在該點的連續(xù)性。
  2. 左、右導數(shù)與左、右連續(xù)
    • 左導數(shù)存在意味著函數(shù)在該點左連續(xù),右導數(shù)存在意味著函數(shù)在該點右連續(xù)。如果左導數(shù)和右導數(shù)存在且相等,那么函數(shù)在該點就是連續(xù)的,并且是可導的。如果僅僅說左右極限存在且相等,這只是函數(shù)在該點連續(xù)的條件,而不是可導的條件,可導要求的是函數(shù)變化率的極限存在,也就是左導數(shù)和右導數(shù)存在且相等 。

三、導數(shù)存在的判斷

  1. 函數(shù)在某點的情況
    • 僅僅左右極限存在且相等不能證明函數(shù)在該點可導。例如,存在一些函數(shù)在某點左右極限相等(函數(shù)連續(xù)),但在該點的切線斜率不存在或者左右切線斜率不相等,那么函數(shù)在該點不可導。只有左導數(shù)和右導數(shù)存在且相等,才滿足導數(shù)存在(可導)的條件,這是由導數(shù)的本質(zhì)是函數(shù)的變化率所決定的 。