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一元函数可微就是导函数连续吗

2024-07-31 16:02:00 互联网 未知 综合

一元函数可微就是导函数连续吗?

一元函数可微就是导函数连续吗

一元函数中,可微与可导是等价的,导函数不一定连续,但是一定没有第一类间断点,有可能有第二类间断点!

函数在某一点的单侧导数存在,并不意味着,导函数在这一点单侧极限存在!

一个例子是

F(X)=X²sin(1/X)(X≠0)

F(X)= 0 (X=0)

一元函数与多元函数连续,可导,可微之间的关系:

1、一元函数涉及的是两维曲线,多元函数涉及到的是至少是三维的曲面。

一元函数的可导可微只要从左右两侧考虑;

多元函数的可导可微,必须从各个角度,各个方向,各个侧面,进行前后、

左右、上下、侧斜等等方向的左右两侧考虑。

2、一元函数,只要曲线光滑--没有尖点、没有断点,切线垂直于x轴就行,

也就是不能斜率为无穷大;

多元函数的要求就是一方面曲面光滑--没有裂缝、没有皱褶。同样没有垂直

于各个坐标的垂直切线。

3、一元函数的求导,就是简单的沿着x轴考虑曲线变化率,考虑曲线的连续性、

可导性、凹凸性等等;

多元函数要考虑在某一个方向的特殊导数--方向导数。方向导数取得最大值

的方向,就是梯度的方向,而它的反方向一定存在一个力,整体存在一个力

场。例如温度增加得最快的方向,其反方向就是热流的方向;如电势增加得

最快的方向,反方向就是电场力的方向。这样的例子举不胜举。

4、一元函数的可导可微没有什么惊人区别,工程上的误差计算:

Δy

=

(dy/dx)Δx,

dy/dx

利用的是可导,

Δx,

Δy

运用的就是可微。

无论是牛顿的近似计算,还是用麦克劳琳级数计算,还是用泰勒技术计算,

也都是运用的可导性与可微性。

在多元函数中,就不一样了,u

=

f(x,y,z),

随便写出

du/dx,

du/dy,

dy/dz

都是错误的。我们可以有三种写法:

du

=

(∂u/∂x)dx

+

(∂u/∂y)dy

+

(∂u/∂z)dz

du/dt

=

(∂u/∂x)dx/dt

+

(∂u/∂y)dy/dt

+

(∂u/∂z)dz/dt

grad

u

=

(∂u/∂x)i

+

(∂u/∂y)j

+

(∂u/∂z)k

(i,j,

k

是单位矢量)

5、一元函数可微就是可导,可导就可微;

多元函数可导就含糊了,沿100万个方向可偏导,只要一个方向不可偏导,

就不可微,只要可微,就表示沿各个方向可偏导;

多元函数,在任何方向的导数都是偏导。没有全导的概念,只有偏导、偏

微、全微的概念。如果讲全导,则是意指上面的du/dt的情况。

6、在一元函数,我们可以计算极值点。

在多元函数中,当然仍然有极值点的计算。但是可能多出了一个极值面,

或极值曲线的概念。例如,在引力场中,物体下滑时,沿什么样的曲线最

快?这就要涉及多元函数的张量问题。

7、一元函数,通常是常微分的解;多元函数是偏微分的解。

总而言之,言而总之,多元函数考虑的情况是三维以上的情况,考虑的因素多了许多,基本上仍然是一元微积分的应用。本质上没有区别,只是在复杂程度上,麻烦了许多