2014 dxdy logo

Научный форум dxdy

Математика, Физика, Computer Science, Machine Learning, LaTeX, Механика и Техника, Химия,
Биология и Медицина, Экономика и Финансовая Математика, Гуманитарные науки


Правила форума


Посмотреть правила форума



Начать новую тему Ответить на тему
 
 Производная в точке скачка
Сообщение12.01.2019, 17:09 


12/01/19
4
Привет, у меня глупый вопрос: вот у нас есть функция $f\left(x\right) = \begin{equation*} \begin{cases} e ^ x, x > 0 \\ -e ^ {-x}, x \leq 0\end{cases} \end{equation*}$. В нуле у нее скачок, то есть она не непрерывна в нем, однако легко убедиться, что левосторонняя и правосторонняя производные равны в нуле, то есть она дифференцируема в этой точке. А раз она дифференцируема в нуле, то и непрерывна в нем. Получается что-то странное. Объясните, пожалуйста, что здесь не так?

 Профиль  
                  
 
 Re: Производная в точке скачка
Сообщение12.01.2019, 17:13 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


27/12/17
1439
Антарктика
defunator21 в сообщении #1367972 писал(а):
однако легко убедиться, что левосторонняя и правосторонняя производные равны в нуле

И чему они там равны?

 Профиль  
                  
 
 Re: Производная в точке скачка
Сообщение12.01.2019, 17:14 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


16/07/14
9156
Цюрих
Покажите, как вы считаете односторонние производные.

 Профиль  
                  
 
 Re: Производная в точке скачка
Сообщение12.01.2019, 17:28 


12/01/19
4
mihaild в сообщении #1367975 писал(а):
Покажите, как вы считаете односторонние производные.

thething в сообщении #1367974 писал(а):
defunator21 в сообщении #1367972 писал(а):
однако легко убедиться, что левосторонняя и правосторонняя производные равны в нуле

И чему они там равны?

Ну ок,
$f'\left(0+\right) = \lim_{x \to 0+}\frac{f\left(x\right) - f\left(0+\right)}{x - 0} = \lim_{x \to 0+} \frac{e ^ x - 1}{x} = 1$
последнее просто по эквивалентности. Ну и почти также слева
$f'\left(0-\right) = \lim_{x \to 0-}\frac{f\left(x\right) - f\left(0-\right)}{x - 0} = \lim_{x \to 0-} \frac{-e ^ {-x} + 1}{x} = 1$. Кажется, нигде не напутал

 Профиль  
                  
 
 Re: Производная в точке скачка
Сообщение12.01.2019, 17:30 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


27/12/17
1439
Антарктика
Напутали в определении односторонней производной.

 Профиль  
                  
 
 Re: Производная в точке скачка
Сообщение12.01.2019, 17:33 


12/01/19
4
thething в сообщении #1367979 писал(а):
Напутали в определении односторонней производной.

Так, а где именно?

 Профиль  
                  
 
 Re: Производная в точке скачка
Сообщение12.01.2019, 17:42 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


16/07/14
9156
Цюрих
В том, что должно стоять под знаком предела. У вас получается что значение в самой точке не влияет на одностороннюю производную.

 Профиль  
                  
 
 Re: Производная в точке скачка
Сообщение12.01.2019, 17:55 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


31/01/14
11312
Hogtown
Можно ввести определение односторонней производной так, как сделал ТС. Но тогда в определение дифференцируемости функции в данной точки следует включить также и явное требование непрерывности.

 Профиль  
                  
 
 Re: Производная в точке скачка
Сообщение12.01.2019, 17:59 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


11/12/05
10059
Если я правильно понимаю, ТС взял определение односторонней производной для точки излома, и попытался доопределить его(определение) для точки разрыва. Поэтому ему и пришлось отказаться от значения функции в самой точке, а использовать односторонние пределы $f(0+), \ f(0-)$. Но функция от этого "более непрерывной" не станет.

-- Сб янв 12, 2019 08:59:53 --

Red_Herring в сообщении #1367984 писал(а):
Но тогда в определение дифференцируемости функции в данной точки следует включить также и явное требование непрерывности.

 Профиль  
                  
 
 Re: Производная в точке скачка
Сообщение12.01.2019, 18:10 


12/01/19
4
mihaild в сообщении #1367983 писал(а):
В том, что должно стоять под знаком предела. У вас получается что значение в самой точке не влияет на одностороннюю производную.

А, я понял, кажется, вот тогда так
$f'\left(0+\right) = \lim_{x \to 0+}\frac{f\left(x\right) - f\left(0\right)}{x - 0} = \lim_{x \to 0+} \frac{e ^ x + 1}{x} = \infty$
$f'\left(0-\right) = \lim_{x \to 0-}\frac{f\left(x\right) - f\left(0\right)}{x - 0} = \lim_{x \to 0-} \frac{-e ^ {-x} + 1}{x} = 1$
Ну и тогда все ок, функция не дифференцируема в нуле

 Профиль  
                  
Показать сообщения за:  Поле сортировки  
Начать новую тему Ответить на тему  [ Сообщений: 10 ] 

Модераторы: Модераторы Математики, Супермодераторы



Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей


Вы не можете начинать темы
Вы не можете отвечать на сообщения
Вы не можете редактировать свои сообщения
Вы не можете удалять свои сообщения
Вы не можете добавлять вложения

Найти:
Powered by phpBB © 2000, 2002, 2005, 2007 phpBB Group