В классическом смысле производная почти всюду есть. Это совпадает с тем, что сказано в сноске 3 на стр. 11.
Не хотите лестницу Кантора, то вот пример проще:

Очевидно, что

, однако

не лежит в

. Такая функция и в физике может встретиться. Во всяком случае, всякие разрывные функции попадаются.
Что касается Вашего изначального вопроса, то

-функций, имеющих

-производную в обобщённом смысле целое полное пространство, пространство Соболева

, если ввести соответствующую норму (и скалярное произведение).
(Оффтоп)
Жутковатый факт, если вдуматься.