函式連續且極值點兩側的導數存在,為什麼極值點兩側導數符號不一定相反?

時間 2021-05-05 17:50:55

1樓:企鵝

就像上乙個回答一樣,函式

f(x)=-(x^2)×(2+sin(1/x)),特別的令f(0)=0,的圖象如圖一

圖一它的在x=0處的圖象放大後如圖二

圖二由圖二可知此函式越靠近原點處,單調性變化地越快,在原點附近無法確定其單調性,所以其導數符號不確定。但它是連續可導的,在原點處有極大值。

2樓:斯太森

我給乙個例子吧。

考慮函式

f(x)=x(sin(1/x)+1),x≠0

0,x=0。

這個函式處處連續,因為唯一的特殊點0處極限等於f(0)。

這個函式處處可導。在x≠0時可導,在x=0時用定義,

f'(0)=lim(x→0) f(x)/x=0

由於f(x)≥0,而f(0)=0,則0是極小值點,然而0的去心鄰域內的導數卻是

f'(x)=–cos(1/x)+2xsin(1/x)+2x,前者振幅恒為1,後兩項趨於零,於是對於任意小的半徑,去心鄰域內導數都有正有負。連兩側導數的符號都無法確定,更不要說比較他們的符號了。

不過,如果存在某個去心鄰域(–δ,δ)\使得導數f'分別在(–δ,0)和(0,δ)上符號不變,它們的符號一定相反。

補充:上述論斷對於嚴格極值點成立,對於非嚴格,譬如常函式上任意一點,「附近」的導數可以是零。

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