可微函数

✍ dations ◷ 2025-04-25 13:28:37 #微分学

在微积分学中,可微函数是指那些在定义域中所有点都存在导数的函数。可微函数的图像在定义域内的每一点上必存在非垂直切线。因此,可微函数的图像是相对光滑的,没有间断点、尖点或任何有垂直切线的点。

一般来说,若0是函数定义域上的一点,且′(0)有定义,则称在0点可微。这就是说的图像在(0, (0))点有非垂直切线,且该点不是间断点、尖点。

若在0点可微,则在该点必连续。特别的,所有可微函数在其定义域内任一点必连续。逆命题则不成立:一个连续函数未必可微。比如,一个有折点、尖点或垂直切线的函数可能是连续的,但在异常点不可微。

实践中运用的函数大多在所有点可微,或几乎处处可微。但斯特凡·巴拿赫声称可微函数在所有函数构成的集合中却是少数。这表示可微函数在连续函数中不具代表性。人们发现的第一个处处连续但处处不可微的函数是魏尔斯特拉斯函数。

函数是连续可微(continuously differentiable),如果导数存在且是连续函数。可微函数之导数不可能有跳跃不连续点,但可能有本性不连续点。例如考虑以下函数:

此函数在=0处可微,可照定义求出f'(0):

但对≠0,

当趋近于0时,的极限并不存在。

连续可微函数被称作 C 1 {\displaystyle C^{1}} 阶导数′(), ″(), ..., ()() 都存在且连续。如果对于所有正整数n,f(n)存在,这个函数被称为光滑函数或称 C {\displaystyle C^{\infty }} 1。(这是可微的一个充分不必要条件)

形式上,一个多元实值函数 f: R → R在点x0处可微,如果存在线性映射J: R → R满足

注意,偏导数(甚至所有方向导数)都存在并不能保证函数在该点可微,考虑以下函数: R2 → R:

此函数在(0, 0)并不可微,但其所有偏导数及方向导数在该点皆存在。以下是一个连续的例子:

此函数在(0, 0)并不可微,但其所有偏导数及方向导数在该点皆存在。

在复分析中,任何在某点附近可微的复变函数被称为全纯函数,这类函数也将会是无限可微,甚至是解析函数。

相关

  • 接合菌毛菌毛(拉丁文pilus,复数pili)是一些细菌(包括革兰氏阴性菌和革兰氏阳性菌)表面的毛状物,可用于和其他同种细菌细胞接合(conjugation)。菌毛的主体由蛋白质“菌毛蛋白(pillin)”通过聚合
  • WoRMS世界海洋物种目录(英语:World Register of Marine Species,缩写为WoRMS),是一个生物学数据库,致力于提供一个具有公信力与全面性的海洋物种目录。世界海洋物种目录不仅收录生物的
  • ddATP双脱氧核苷酸(英语:Dideoxynucleotide)是DNA聚合酶的链终止性抑制剂,应用于DNA测序桑格法。这些核苷酸亦被称为2',3'-双脱氧核苷酸,常被简写为ddNTPs(ddGTP、ddATP、ddTTP与ddCTP)
  • 镜像神经元镜像神经元(英语:mirror neuron)是指动物在执行某个行为以及观察其他个体执行同一行为时都发放冲动的神经元。因而可以说这一神经元“镜像”了其他个体的行为,就如同自己在进行
  • 富邦银行台北富邦商业银行,简称台北富邦银行、北富银,为台湾的大型商业银行之一,隶属于富邦金控旗下,2005年1月1日由台北银行及富邦商业银行合并而成。国内营业据点共有127间,海外营业据
  • 西方战线西方战线是形容整个一战或二战中位于德国以西、协约国(一战时期)或同盟国(二战时期)以东边境的军事争夺。这一种“武装边境争夺”的形式在整个战时被称为“战线”。在两次大
  • 德阳市德阳市是中华人民共和国四川省下辖的地级市,位于四川省中部。市境西南邻成都市,东南达资阳市、遂宁市,东北临绵阳市,西北界阿坝州。地处四川盆地西北部,西北部为龙门山区,中南部为
  • 大浪街道大浪街道是中国广东省深圳市龙华区下辖的一个街道,挨着龙华街道,与石岩街道、光明街道、观澜街道相邻,有机荷高速公路经过。大浪街道总面积37.2平方公里,常住总人口约30万人,其中
  • 郭绍虞郭绍虞(1893年-1984年6月23日),原名希汾,字绍虞,江苏苏州人,中国语言文学家。郭绍虞出生于清光绪十九年(1893年),其父郭鲁卿世居苏州。早年师从陆尹甫、陆雨庵,1910年在苏州工业中学求
  • 南京话南京话是江淮官话(淮语)的一种方言。现代南京话主要通行于南京市主城9区、溧水区北部、句容市和马鞍山市部分地区。南京官话曾长期是中国的官方语言,明代及清代中叶之前中国的