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闭区间可导函数在在两个端点处连续的证明

时间:2023-02-03 12:55:24浏览次数:48  
标签:frac 函数 cdot lim 证明 可导 连续 端点 rightarrow

如果一个函数在闭区间\([a,b]\)内可导,那么首先\(f^{'}\)在区间\((a,b)\)任意一点都存在,且如下两个极限存在

\[\lim_{h \rightarrow 0^+}\frac{f(a+h)-f(a)}{h} \\ \lim_{h \rightarrow 0^-}\frac{f(b+h)-f(b)}{h} \]

证明

因为是在两个端点处连续,其实只要证明左连续和右连续即可,以\(a\)点的右连续为例,只需要证明

\[\lim_{x \rightarrow a^+}f(x)=f(a) \]

或者相同的

\[\lim_{h \rightarrow 0^+}f(a+h)=f(a) \]

\(f(a+h) = f(a+h)-f(a)\),如果\(h \neq 0\),那么\(f(a+h) = h \cdot \frac{f(a+h)-f(a)}{h} + f(a)\),当\(h \rightarrow 0^+\)时的函数极限为

\[\begin{aligned} \lim_{h \rightarrow 0^+}f(a+h) &= \lim_{h \rightarrow 0^+}h \cdot \frac{f(a+h)-f(a)}{h} + \lim_{h->0^+}f(a) \\ &= \lim_{h \rightarrow 0^+}h * \lim_{h \rightarrow 0^+} \frac{f(a+h)-f(a)}{h} + f(a) \\ &= 0 \cdot \lim_{h \rightarrow 0^+} \frac{f(a+h)-f(a)}{h} + f(a) \\ &= f(a) \end{aligned} \]

由此可以证明在\(a\)处右连续,在\(b\)处的左连续的证明过程是一样的。

标签:frac,函数,cdot,lim,证明,可导,连续,端点,rightarrow
From: https://www.cnblogs.com/riasartemis/p/17088551.html

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