【本系列属于简单的数学知识普及,适合有一定数学基础的高中生阅读。 不严谨还请多多包涵,有错误还望指正]
说到复合函数,在推导反函数之前,先说一下函数连续性的概念。 当x在某一邻域的增量趋于0时,函数的增量也趋于0,则称at连续,写成:if,则称at连续。 还有另一种表达方式:如果,则称为连续处。 如果区间上的每个点都是连续的,则称该函数在区间上是连续的。
一个函数的可导定义是存在的,我们假设此时的无穷小在哪里(极限为0),那么两边的极限就可以得到。 这意味着如果它在 处可微,则它在 处必须连续。 反之则不然。 例如函数在0处连续,但由于在0处左右导数不同,所以在0处不可微。
4. 反函数推导
如果函数是单调可导的且导数在区间内不为0,则其反函数在区间内也是可导的,
证明:首先证明反函数的连续性, 因为可以根据可导性和连续性的关系,得到内在的连续性。 因为在区间上是单调的,以单调递增为例,根据单调的等价性, , 也是内单调的。
对于any,我们取区间内的任意一点,
令
取 的最小值,此时成立,即。 根据单调性,即成立,根据极限的代数表示,证明,所以在 处连续。 因为区间内的每一点都是连续的,可以推导出区间内的每一点也是连续的。
下面证明推导公式是基于单调性的,所以,因为是连续的,也就是所以
5. 复合函数求导
如果在点x可微,在点可微,则复合函数在点x可微,求导。
证明: ,设当时的无穷小(极限为0),两边除以,。
因为在点处可导,所以在点处也是连续的,即so。
因此
,证明结束。