Однако, почленное дифференцирование рядов --- вещь достаточно сложная ! Во всяком случае, ТС до нее пока не дошел. И в любом случае, там технических деталей будет больше, как мне видится.
А вдруг дошёл. В конце концов, знает же он про канторово множество, а оно (тем более жирное) -- штука более изощрённая, чем почленное дифференцирование ряда. Детали же понадобятся в любом случае, и в любом случае минимальные.
Если же не знает, то и без неё легко (и тоже с минимумом деталей). Пусть
-- любой гладкий колокольчик с носителем
(скажем,
или
; впрочем, явные формулы здесь скорее вредны). На каждый выкидываемый интервал полуширины
(т.е. ширины
) сажаем сжатую копию этого колокольчика, причём сжатую по вертикали сильнее, чем по горизонтали -- например,
, где
-- середина интервала. Модуль производной на таком интервале не превосходит
, где
-- это просто максимум исходной
. Поэтому производная в точках канторова множества существует и равна нулю (мы подходим к каждой такой точке в худшем случае по выкидываемым интервалам уменьшающейся ширины). Но и предел производной в точках канторова множества будет нулевым по той же причине. Т.е. функция непрерывно дифференцируема.