به محفل ریاضی ایرانیان خوش آمدید! لطفا برای استفاده از تمامی امکانات عضو شوید
+1 امتیاز
804 بازدید
در دبیرستان و دانشگاه توسط علیرضاخان (13 امتیاز)

با سلام میخواستم بدانم چرا مشتق تابع در نواحی که شکستگی در تابع وجود دارد تعریف نمی شود. با تشکر

مرجع: کتاب حساب دیفرانسیل و انتگرال فصل اول قسمت هفتم صفحه سی و نه

1 پاسخ

+1 امتیاز
توسط saderi7 (7,860 امتیاز)
انتخاب شده توسط علیرضاخان
 
بهترین پاسخ

با سلام خوش آمدید .


ابتدا با تعریف مشتق شروع میکنیم .

فرص کنید $x=a$ :

1-) در دامنه تابع $f$ باشد .

2-) یک نقطه حدی تابع $f$ باشد .

آنگاه تعریف میکنیم

$$ \lim_{x \rightarrow a} \frac{f(x)-f(a)}{x-a} :=\dfrac{d}{dx}f(a)=f'(a)$$

اگر این حد موجود باشد .

در نتیجه اگر یک نقطه موجود باشه که در دو شرط $(1),(2)$ صدق کنه میتوان مشتق برای آن نقطه تعریف کنیم . که ممکنه مشتق آن موجود باشد یا مشتق آن موجود نباشد . پس تمیز قائل بشید بین :

الف) مشتق تعریف نمیشود در یک نقطه .

ب) مشتق وجود ندارد در یک نقطه .


مثال :

تابع$f(x)=|x|$ در نظر بگیرید . آیا در نقطه $x=0$ مشتق تعریف میشود ؟ و اگر تعریف میشود .آیا مشتق آن وجود دارد ؟

میدانیم که $x=0$ برای تابع$f$ نقطه حدی است و در دامنه تابع هم وجود دارد . در نتیجه مشتق تعریف میشود . حال به دنبال آن هستیم که ببینیم مشتق آن وجود دارد یا خیر .

$$ \lim_{x \rightarrow 0} \frac{f(x)-f(0)}{x-0}=\lim_{x \rightarrow 0} \frac{|x|}{x} $$

میدانیم که $\frac{|x|}{x}$ تابع علامته . نمودارشو در نظر بگیرید :

enter image description here

مشتق چپ و راست آن باهم یکی نیست در نتیجه تابع $f$ در نقطه $x=0$ مشتق ندارد .

برای ترجمه ی یک جمله از انگلیسی به فرانسوی دو چیز ضروری است. اول، باید جمله ی انگلیسی را تماما بفهمیم. دوم، باید با اصطلاحات ویژه ای که در زبان فرانسوی هستند آشنا باشیم. این وضعیت خیلی شبیه هنگامی است که سعی داریم شرط را که با کلمات بیان شده است با نمادهای ریاضی بیان کنیم. اول، باید آن را تمام درک کنیم. دوم، باید با اصطلاحات ریاضی ریاضی آشنا باشیم.
...