高数23题,关于可导的充要条件问题,B,D选项的答案划线部分没看懂,请解答?

B选项为什么是右导数,根据导数的定义不应该是1/2f'(0)吗?
D选项,虽然知道h~tanh~-1/3h^3怎么得到的,但是它在D选项的作用是?是凑不成导数定义小形式的原因吗?答案直接“于是”了,我没反应过来。

首先明确,在一个点可导,需要左导数等于右导数,则可导。
然后我们讲导数定义广义化,则有u→0,f'(x0)=[f(x0+u)-f(x0)]/u,这里的三个u必须一模一样,且分子的-f(x0)不能有任何增量出现。那么对于B而言,变形答案中已给,这里答案只要修改一下,改成lim(1-cosh→0﹢)f(0+1-cosh)-f(0)/1-cosh * lim(h→0)1-cosh/h^2=f'+(0)*1/2=f'+(0)/2,不难看出,因cosh≤1,那么1-cosh→0﹢,再回到我上面给的,三个u必须一致,也就是这里的1-cosh,就不难看出,这仅仅只能表示一个右导数,因为这个u(也就是1-cosh)只能从单侧趋向于0而已。
再看D,首先做类似于B选项的变形,这里则有lim(h-tanh→0)[f(0+h-tanh)-f(0)]/h-tanh*lim(h→0)h-tanh/h^2,(这里设为I)这里由泰勒公式,无穷级数,或者题目中的比阶可以看出,h-tanh是等价于-h^3/3,是个三阶的无穷小,那么可以得到h-tanh/h^2=0,无穷小乘以左式(也就是lim(h-tanh→0)[f(0+h-tanh)-f(0)]/h-tanh)存在,并不要求左式存在(即是一个数),只需要左式有界就可以了,因为0乘以有界必然还是0,那么整体存在,即可以这么理解,如果左式是一个有界震荡的值,那么则成立,这种情况下导数是不存在的,因为不是一个确定的数,同样的,若令此时的f(x)=|x|,我们带入计算可以得到左式也就是f'(0)=±1,显然也不存在,所以D就是因为高阶无穷小比阶之后带来的无穷小,不能确定左式也就是导数是否为一个确定的值,也就不能确定导数存在。追问

我感觉你写的很有道理,但是都是文字,倒不过来,能用图吗?谢谢,我提高下悬赏值。

追答

内容如下,跟文字内容差别不大,差不多就给个采纳。

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第1个回答  2019-08-26
D他能得到f(h^3)/h^2存在,但是导数要的是f(h^3)/h^3存在才能行,所以D否决
至于B,1-cosx>0,对于导数而言,必须确保在+/-侧都能求导,而B的条件不能保证0-处可导
第2个回答  2019-08-22
关于B,第194页倒数第二行最后一个等号左端在h→0时,1-cosh→0+. 若令1-cosh=t,则当h→0时,t→0+. 于是
左端=lim(t→0+) [f(0+t)-f(0)]/t * 1/2=1/2 f'+(0).

关于D,划线部分前一行已有h-tanh~-1/3 h^2,则有
lim(h→0)f(h-tanh)/h^2=lim(h→0)f(h-tanh)/[-3(h-tanh)]
=-1/3 *lim(h→0){f[0+(h-tanh)]-f(0)}/(h-tanh)=-1/3 *f'(0).
所以D也是正确的。原解答错误!追答

C选项反而是错误的!理由是:
当h→0时,e^h→0+,故原解答此处最后的结果中的导数应该是右导数,而左导数不能保证存在

看错了!C也是对的,抱歉!

第3个回答  2019-08-21
无论h从负方向还是正方向趋近于0时,B选项中的函数增量都是从0正方向趋于0(上下都是h平方的同阶无穷小)。因此只能保证右导数存在
h-tanh是通过泰勒公式展开得到的本回答被网友采纳
第4个回答  2019-08-21
高收益呀!
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