可微函数

✍ dations ◷ 2025-09-16 07:32:26 #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

  • 神经眼科学人体解剖学 - 人体生理学 组织学 - 胚胎学 人体寄生虫学 - 免疫学 病理学 - 病理生理学 细胞学 - 营养学 流行病学 - 药理学 - 毒理学神经眼科学(英语:Neuro-ophthalmology)
  • 性冲动欲力(英语:Libido),早期音译为力必多,该术语由西格蒙德·佛洛伊德提出,欲力是身体内部的兴奋状态的本能,其欲念、动机的来源或力量。 常指性欲。指人或某些动物见到、摸到、想到或
  • 天择自然选择(英语:natural selection,传统上也译为天择)指生物的遗传特征在生存竞争中,由于具有某种优势或某种劣势,因而在生存能力上产生差异,并进而导致繁殖能力的差异,使得这些特征
  • 改造人赛博格(英语:Cyborg),又称生化人、改造人或半机器人,是控制论有机体(cybernetic organism)的简称,是拥有有机体(organic)与生物机电一体化(biomechatronic)的生物,该词最早由曼菲德
  • 能量守恒能量守恒定律(英语:law of conservation of energy)阐明,孤立系统的总能量 E {\displaystyle E} 保持不变。如果一个系统处于孤立
  • 石勒苏益格-荷尔斯泰因省石勒苏益格-荷尔斯泰因省(德语:Provinz Schleswig-Holstein)是1868年至1946年普鲁士和及后的普鲁士自由邦的一个省分。省由1864年普丹战争中普鲁士和奥地利帝国于丹麦手中取得
  • 水黾水黾(学名:Gerridae)俗称“水马”、“水蜘蛛”、“水较剪”,是异翅亚目中的一个科,为椿象界的“两栖椿象”,是生活在水面上的一种昆虫。它们能在水面上行走,既不会划破水面,也不会浸
  • span class=nowrapCeClsub3/sub/span三氯化铈,别名氯化铈、氯化铈(III),化学式CeCl3。无色易潮解块状结晶或粉末。露置于潮湿空气中时,迅速吸收水分生成组成不定的水合物。易溶于水,可溶于乙醇和丙酮。水合物直接在
  • 库尔德斯坦库尔德斯坦省(波斯语:خوزستان)是伊朗三十一个省份之一。面积28,817平方公里,在所有省份中排行第13。人口约1,574,000(2005年数据);首府位于萨南达季。库尔德斯坦省位于伊
  • 枣庄市枣庄市,简称枣,古称峄县,是中华人民共和国山东省下辖的地级市,位于山东省南部。市境东接临沂市,北、西两面邻济宁市,南界江苏省徐州市。地处黄淮平原腹地,山东丘陵西南边缘,西濒微山