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定理已证明

可导必连续

命题陈述

若 f:(a,b)→Rf:(a,b)\to\mathbb{R} 在 x0∈(a,b)x_0\in(a,b) 处可导,则 ff 在 x0x_0 处连续。

为什么成立?

在某点具有明确切线斜率的曲线,在该点不能出现跳跃:可导性是比连续性更强的条件,反之则不成立,f(x)=|x| 在 x=0 处的尖角就是例子——在那里连续,但不可导。

证明思路

设 x≠x0x\neq x_0 接近 x0x_0,写出 f(x)−f(x0)=f(x)−f(x0)x−x0⋅(x−x0)f(x)-f(x_0) = \frac{f(x)-f(x_0)}{x-x_0}\cdot(x-x_0)。当 x→x0x\to x_0 时,第一个因子(由可导性的定义)趋于有限值 f′(x0)f'(x_0),第二个因子趋于 00;收敛于有限极限的量与收敛于 00 的量之积趋于 00,故 f(x)−f(x0)→0f(x)-f(x_0)\to 0,即 ff 在 x0x_0 处连续。

证明者

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分步证明

该定理暂无分步证明。

参考文献

  1. Augustin-Louis Cauchy (1823). Résumé des leçons données à l'École royale polytechnique sur le calcul infinitésimal
  2. Walter Rudin (1976). Principles of Mathematical Analysis