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一个函数可导,怎么证明它的导数连续

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2018-04-27

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    楼上二位的证明方法都有问题,以下才是严格的证明。证明:用反证法,设lim (x趋于a) f'(x) = L,就是要证 L = f'(a),那么我们先假设L > f'(a)。
  如此一来,取L' = (L f'(a)) / 2 > f'(a),根据函数极限的定义,对于epsilon = (L-f'(a))/2 > 0,存在一个x的邻域 delta(x),使得在这个邻域内的任意一个x,都有,| f'(x) - L | L - epsilon = L'。
    然后考虑在a点导数的定义:lim (x趋于a) [f(x) - f(a)] / (x-a) = f'(a),考虑闭区间 [a,x] (或者 [x,a],取决于从哪个方向趋近于a,不过无所谓的),由于函数在该闭区间上连续,在开区间 (a,x)上可导,故根据拉格朗日微分中值定理,存在 c 属于 (a,x),使得[f(x) - f(a)] / (x-a) = f'(c),接着,由于当x趋于a时, c也是趋于a的,所以最终,c一定会进入到刚才所说的x的邻域 delta(x)(注意我的epsilon 和邻域都已经取定了,对于固定的一个区间,只要c充分接近a,就一定会进入到这个区间),到那个时候,就总是有f'(c) > L',这样一来,当c趋于a时,由于函数极限的保号性,就有f'(a) >= L' > f'(a),这显然是一个矛盾。
    同理,你也可以证明,当L 还有问题可以追问。

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