Тема . Математический анализ

.23 Производные функции в точке

Вспоминай формулы по каждой теме
Решай новые задачи каждый день
Вдумчиво разбирай решения
ШКОЛКОВО.
Готовиться с нами - ЛЕГКО!
Подтемы раздела математический анализ
Решаем задачу:

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 1#41692

Непрерывность является необходимым условием дифференцируемости. Но является ли достаточным?

Существует ли функция f(x)  такая, что она непрерывна в точке x0,  но при этом не дифференцируема в точке x0   ?

Показать ответ и решение

Стандартным примером в таком случае является функция модуля f(x) = |x | в точке x0 = 0.

Действительно, нетрудно понять, что в точке x0 = 0  у неё есть предел, равный 0  : lixm→0|x| = 0  (слева от нуля эта функция |x | равна просто f1(x) = − x,  а у f1(x ) = − x  очевидно предел равен 0  в точке x  = 0
 0  ; справа же модуль |x| вообще равен f (x) = x,
 2  и f(x )
 2  тоже стремится к 0  при x →  0.  )
А это и означает, что f (x ) = |x| - непрерывна в точке x = 0.
 0

А что можно сказать про дифференцируемость f(x) = |x| в точке x = 0
 0  ?
По определению, чтобы она была в точке x0 = 0  дифференцируема, нужно, чтобы существовал предел ∃  lim  f(x0+-Δx)−-f(x0)=   lim  f(0+-Δx)−-f(0) =  lim  |0+Δx-|−0-=  lim   |Δx|.
  Δx→0      Δx         Δx→0     Δx        Δx→0   Δx      Δx →0 Δx  Существует ли последний предел? То есть предел отношения модуля приращения аргумента к просто приращению аргумента.
На самом деле, он не существует. Объясним, почему.
Потому что если мы будем подходить к x0 = 0  справа, то Δx  = x − 0  будет больше 0,  то есть |Δx | = Δx  и наш предел превращается в      Δx-
lΔixm→0 Δx = Δlxim→0 1 = 1.
С другой стороны, если мы будем подходить к точке x0 = 0  слева, то есть брать маленькие отрицательные иксы, то Δx  = x−  0  будет меньше 0,  то есть |Δx | = − Δx  и наш предел превращается в  lim  −ΔΔxx =  lim  − 1 = − 1.
Δx→0        Δx→0

Но напомним, что, чтобы существовал  lim  |ΔΔxx|,
Δx→0  нужно, чтобы при любом стремлении Δx  к 0  значение предела получалось одним и тем же. А у нас при правом стремлении этот предел получается равен 1,  а при левом стремлении − 1.  Значит, ни о каком пределе  lim  |ΔΔxx|
Δx→0  не может идти и речи. А тем самым не существует и исходный предел       |0+Δx-|−0-
Δlxim→0   Δx   .  Таким образом, функция f(x) = |x| - не дифференцируема в точке x0 = 0.

Ответ:

Специальные программы

Все специальные программы

Программа
лояльности v2.0

Приглашай друзей в Школково и получай вознаграждение до 10%!

Крути рулетку
и выигрывай призы!

Крути рулетку и покупай курсы со скидкой, которая привязывается к вашему аккаунту.

Бесплатное онлайн-обучение

Для школьников из приграничных территорий России, проживающих в ДНР, ЛНР, Херсонской, Запорожской, Белгородской, Курской, Брянской областях и Крыму.

Налоговые вычеты

Узнай, как получить налоговый вычет при оплате обучения в «Школково».

Специальное предложение
для учителей

Бесплатный доступ к любому курсу подготовки к ЕГЭ, ОГЭ и олимпиадам от «Школково». Мы с вами делаем общее и важное дело, а потому для нас очень значимо быть чем-то полезными для учителей по всей России!

Вернём деньги за курс
за твою сотку на ЕГЭ

Сдать экзамен на сотку и получить обратно деньги за подготовку теперь вполне реально!

cyberpunkMouse
cyberpunkMouse
Рулетка
Вы можете получить скидку в рулетке!