高数 | 一点可导和邻域内可导能推出来什么?
一、连续
1.1某点连续
1.2 某邻域连续
注:可导是光滑的充分不必要条件
1.3 某去心邻域连续
二、可导
2.1 某点可导
2.2 某邻域内可导
2.3 某去心邻域内可导
推导:二阶可导
例题
一点处的导数推导不出邻域的单调性
(2004)设函数f(x)连续,且f′(x)>0,则存在δ>0,使得:
A. f(x)在(0,δ)内单调增加
B. f(x)在(−δ,0)单调减少
C. 对任意的x∈(0,δ),有f(x) > f(0)
D. 对任意的x∈(−δ,0),有f(x) > f(0)
分析:由选项特征可以判断出AB讲的是相近的意思,只不过是两个部分,而C,D则是相反,因此可以拍出A,B,再根据题干,感性认知都可以选出C.这是解题的技巧。
如果仔细思考,则由如下的结论需要细细体会:
推导不出单增单减这种强的特征。
即,仅仅给出一点的函数导数的范围,无法推导出区间的情况,只是根据局部保号性,可以确定函数的值的大小。在一点处的函数是有自己的场的,可能很小,但是也有自己的气场。这里的δ就是这个场的尺度,一旦进入这个场,函数值的范围就不允许比这个点的函数值大或者小,一切看这个点的增长趋势。
微观了看,函数是很神奇的事情。每一个点都是一个小场,单个场是无法推导跨场的结论的。要有这种把微观放大为宏观的思路,想象能力。
补充总结
- 函数在某一点极限存在的充要条件:
函数左极限和右极限在某点相等则函数极限存在且为左右极限。
如果左右极限不相同、或者不存在。则函数在该点极限不存在。
即从左趋向于所求点时的极限值和从右趋向于所求点的极限值相等。
函数极限存在的充要条件是在该点左右极限均存在且相等。
函数导数存在的充要条件是在该点左右导数均存在且相等。
可导必连续,不连续一定不可导,逆否命题同真假。
什么情况下极限不存在?
① 函数自变量靠近某一点时函数值趋于无穷
②函数只存在左极限或只存在右极限或虽然左右极限都存在但不相等
总结一下,函数在某点不存在极限的情形有这几种
- 函数在该点附近趋于无穷
- 函数在该点的左右极限只存在一个,或两者都存在但不相等
- 函数在该点附近不停地震荡
- 该点是函数无定义点的聚点
无定义点的聚点 就是函数没有定义点列(数列)的极限点(极限值)。
比如说函数f(x)=sin(sin(1/x))/sin(1/x)在x=1/kπ(k为整数)处没有定义,而1/kπ→0(k→∞)此时x=0就是函数f(x)无定义点的聚点。)
用极限的归结原则也能得出这个结论。
归结原则:如果函数f(x)在x0处存在极限A,那么对于任意收敛于x0的数列{xn},数列{f(xn)}也均收敛于A。利用这个原则更容易分析极限不存在的情况。
参考于如下视频,大家可以加以视频讲解食用。
一点处的导数推导不出邻域的单调性_DrCrypto的博客-CSDN博客_一点处的导数决定不了单调性
一点可导和邻域内可导能推出来什么?【心一学长】_哔哩哔哩_bilibili
考研数学|一点可导vs邻域可导,有什么区别?_哔哩哔哩_bilibili
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