微积分 导数(微分) 可微分
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lim h→0f(c+h) − f(c)
h
例子(续)
我们来计算 |x| 在 0 的极限:
lim h→0|0+h| − |0|
= lim
h→0
|h| − 0
= lim
h→0
|h|
h h h
极限不存在
为什么不存在?我们来看左边和右边的极限:
左边:右边:
lim
h→0−|h|
= −1
h
lim
h→0+
|h|
= +1
h
两边的极限不相同,所以极限不存在。
所以函数 f(x) = |x| 是不可微分的
你可以这样想:
当我们把图无穷放大,函数会不会越来越像条直线?
绝对值函数在无穷放大后还是尖锐的。
其他原因
我们来多看几个例子:
下取整和上取整函数 在整数是不可微分的,因为在整数值之间是不连续的,但函数对非整数是可
微分的。
立方根函数 x(1/3)
正绝对值图
(1/3)x -(2/3) (根据 幂次方法则)
时,函数是未定义的,所以根本不可以问函数在那里是不是可微分的。
可是,我们可以改变定义域!
例子:函数 g(x) = |x| 在定义域 (0,+∞)
定义域是从(但不包括)0开始(所有正值)。
这个函数是可微分的。
而这也是"绝对正"确的 : )
因此,函数 g(x) = |x| 在定义域 (0,+∞) 内是可微分的。
我们也可以用其他的方法去限制定义域,从而避开 x=0 (例如所有负实数、所有非零实数等)。
为什么要这样做?
因为若一个函数是可微分的,我们便可以用微积分来处理它。
连续
若函数是可微分的,它也是 连续 的。
可微分 ⇒ 连续但函数可以是 连续的而不是可微分的。
例如绝对值函数在 x=0 是连续的。