可微函数

✍ dations ◷ 2025-08-13 21:19:15 #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

  • span class=chemf style=white-space:nowrap;Csub8/subH正辛烷的化学式C8H18,直连烷烃中的第八个成员。 有18种同分异构体(若包括立体异构则有24种)。其中的异构物2,2,4-三甲基戊烷作为汽油引擎燃料使用时,震爆现象很低,因此被定为辛烷
  • 中央联邦管区中央联邦管区(俄语:Центральный федеральный округ,罗马化:Tsentralny Federalny okrug)是目前俄罗斯的联邦管区之一。所谓“中央”并非指地理上,而是
  • 荷西战役鸡笼之战(又称为第二次圣萨尔瓦多城战役、圣救主城之战、圣救主城荷西浴血战),是1642年荷兰东印度公司为从西班牙帝国手中夺取北台湾统治权,所发动之战争。由于双方战力相差过大
  • 太阳系的假设天体列表假设的太阳系天体是在我们太阳系中,已经从观测的科学中推断出,但不知道它们是否存在的一颗行星、天然卫星或类似的天体。多年来已经提出一些假设的行星,但很多已经被排除掉。然
  • 中间层中间层(英语:mesosphere)为地球大气层的一层,又称为中气层,其高度在50—85 km,下方是平流层,上方是热层。中间层的气温随高度的上升而下降,因此其大气存在相当强烈的垂直方向的运动
  • 同素异构体同素异形体,是指由同一种化学元素组成,而结构形态却不相同的单质。同素异形体由于结构不同,物理性质与化学性质上也有差异。同素异形体这一术语针对的是单质,而非化合物,更一般的
  • 伊丽莎·杜什库伊丽莎·杜什库(英语:Eliza Dushku,1980年12月30日-) 出生于美国马萨诸塞州沃特敦,具有美国和阿尔巴尼亚双重国籍, 为美国电影电视演员,因出演《吸血鬼猎人巴菲》而知名。1980年,杜什
  • 地级市浙江省目前辖2个副省级城市、9个地级市,以及37个市辖区、20个县级市、32个县、1个自治县。这里反映的是自明朝设立浙江承宣布政使司以来的县以上行政区划变更、以及建省前今
  • 经济合作组织经济合作组织(英语:Economic Cooperation Organization, 缩写:ECO)为亚洲政府间国际组织。该组织由伊朗、土耳其和巴基斯坦倡导,成立于1985年,1992年新增7个成员国共计达到10个成
  • 2019冠状病毒病法属波利尼西亚疫情3月3月4月4月最近15日最近15日2019冠状病毒病法属波利尼西亚疫情,介绍在2019新型冠状病毒疫情中,在法属波利尼西亚发生的情况。2020年3月11日,法属波利尼西亚宣布塔希提岛确诊