连续函数在某点的一阶导数在该点不一定连续?

f(x)=(1/x)sin(x^2) x≠0
0 x=0
在零处导数极限为-1,实际求出导数值为1,不连续,可是一个连续函数的曲线是平滑的,导数变化为何不连续???
一个连续函数的曲线是平滑的,改为连续可导的函数

首先,这个函数在0点连续但不可导(导函数的左右极限不存在),即这函数不是平滑的,不是连续可导的。
再次,对于f(x)=(1/x)sin(x^2)这个函数在0点没定义,是不连续的,所以一定不可导。
再再次,f(x)在0点的左右极限都是0,所以如果人为定义f(0)=0的话,该函数则是连续的。
然后,我们看增加定义后的函数在0点的导数,用导数定义证明可知,导函数左右极限不相等,左极限是-1,右极限是1。所以导数不存在。
最后可以看看这个函数的图形,类似于f=-x(x<0),f=x(x>0),x=0时没有定义。现在我们强行定义x=0时,f=0,所以就有了以上结论。。。
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第1个回答  推荐于2016-12-01
连续函数并非一定是光滑的。

譬如,一条拆线,它是连续的,但在转折那个点,它的一阶导数是不连续的。同时,这点也是不光滑的。

曲线的光滑性比连续性,要求要高得多。
一般,无限多次可导,才能称为“光滑”追问

抱歉我没讲清楚,应该是在导数存在的前提下,按照定义,折线在转折点是没有导数的,因为左右极限不相等,而以上例子导数存在的

追答

我只是举一个连续函数并不光滑的例子。
因为你的疑惑正是在于此。

哦,你可以把那个函数的导数,作为一个新的函数来研究这个问题。

这个新函数在0这一点本来按极限的方法来看,本来是可以连续的,函数值为-1。但是,现在人为地把这一点拿出来,硬定义它的函数值为+1,这才造成了函数的不连续。

追问

人为地定义?函数的导数不都是根据定义求出的吗?再说新函数在零处是没有定义的,可以规定为任意值,也就是说脱离前面的问题来谈这个不太好吧

追答

我这个说法,是相信了你所说的“在零处导数极限为-1,实际求出导数值为1”,你这个说法是否正确?我没有验证啊。

追问

呵呵,你可以验证下嘛,这个例子肯定是存在的,以前学数学分析的时候我思考了很长时间,如果验证不对,那说明我把例子记错了

追答

我验证了一下,原来你的说法错了。在0这一点的导数是存在的,且连续。我截一张图给你看

如果确实存在你说的那类情况,就只能是被人为地扣掉一个点来重新定义。

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