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日志

有意思(10)连续,可导,里普希慈条件

热度 6已有 1555 次阅读2010-7-4 21:00 |

函数在一点连续,隐含函数在此点邻近有定义

函数在一点可导,则函数必定在此点连续。“可导”条件强于“连续”。

函数在一点二阶可导,则函数的一阶导数必定在此点连续,且一阶导数在此点邻近有定义

函数在一点连续的充分必要条件是,(以此点为参照。)当Δx 趋于0 时 必有Δ y 趋于0

若函数 f (x) 在某区间内有定义,且对区间任意两点 x1 x2 总有

f (x1)f (x2) ∣≤ Cx1x2 ∣,C为常数

就称函数 f (x) 在该区间内满足里普希兹条件。

此时,若任选区间内一点为中心点,自然有

Δ y∣≤ CΔx

(潜台词:函数增量被自变量增量所控制。)

这就表明,函数 f (x) 必定连续。“里普希兹条件”强于“连续”。

但是,进一步只能有 Δ y / Δx∣≤ C  ,有界不一定有极限。满足里普希兹条件,不能说明函数可导。

 

若函数 f (x) 在某区间内可导,且导数有界,fˊ(x) ∣≤ M

对区间任意两点 x1x2 ,总可以运用拉格郎日公式得

f (x1)f (x2) =fˊ(ξ)∣∣x1x2 ∣,ξ在 x1x2 之间

于是   f (x1)f (x2) ∣≤ Mx1x2 ∣,即函数 f (x) 在该区间内满足里普希兹条件。

综合上述,有

“可导”条件强于“里普希兹条件” 里普希兹条件”强于“连续”。

 

有趣的是,函数 f (x) 可不可能在某区间内满足下述条件呢?

"对区间任意两点x1 x2总有

f (x1)f (x2) ∣≤ Cx1x2 ∣的(1+α)次方  C,α都是正常数"

此时,若任选区间内一点x0为中心点,自然有

Δ y∣≤ CΔx∣的(1+α)次方 ,即  Δ y / Δx∣≤ CΔx的α次方

Δx趋于0 ,可得  fˊ(x0)= 0

由点x0的任意性知,在某区间内 fˊ(x)∣≡ 0,即 fˊ(x) 0f (x) 必为常函数。

逆向思维,这个条件太苛刻了。一般函数都不能满足它。

一元微积分讲究条件,基本条件要记得准确。


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