题目
若函数f(x)在x_(0)处不可导,则f(x)在x_(0)处必不连续。 ( )A. 对B. 错
若函数f(x)在$x_{0}$处不可导,则f(x)在$x_{0}$处必不连续。 ( )
A. 对
B. 错
题目解答
答案
B. 错
解析
本题考查函数可导性与连续性的关系。解题思路是明确函数可导和连续的定义及它们之间的逻辑联系,通过分析可导与连续的推导关系来判断该命题的对错。
1. 明确函数可导和连续的定义
- 函数$y = f(x)$在点$x_0$处连续的定义为:$\lim\limits_{x \to x_0} f(x) = f(x_0)$,即函数在该点的极限值等于该点的函数值。
- 函数$y = f(x)$在点$x_0$处可导的定义为:$f^\prime(x_0)=\lim\limits_{\Delta x \to 0} \frac{\Delta y}{\Delta x}=\lim\limits_{\Delta x \to 0} \frac{f(x_0 + \Delta x) - f(x_0)}{\Delta x}$存在。
2. 分析可导与连续的关系
- 若函数$f(x)$在$x_0$处可导,即$\lim\limits_{\Delta x \to 0} \frac{f(x_0 + \Delta x) - f(x_0)}{\Delta x}=A$($A$为常数)存在。
- 那么$\lim\limits_{\Delta x \to 0} [f(x_0 + \Delta x) - f(x_0)]=\lim\limits_{\Delta x \to 0} \frac{f(x_0 + \Delta x) - f(x_0)}{\Delta x} \cdot \Delta x$。
- 根据极限的乘法法则$\lim\limits_{\Delta x \to 0} [f(x_0 + \Delta x) - f(x_0)]=\lim\limits_{\Delta x \to 0} \frac{f(x_0 + \Delta x) - f(x_0)}{\Delta x} \cdot \lim\limits_{\Delta x \to 0} \Delta x=A\times0 = 0$。
- 即$\lim\limits_{\Delta x \to 0} f(x_0 + \Delta x) = f(x_0)$,所以函数$f(x)$在$x_0$处连续。这表明可导一定连续。
- 但是连续不一定可导,例如函数$f(x)=\vert x\vert$在$x = 0$处连续。
- 因为$\lim\limits_{x \to 0^-} f(x)=\lim\limits_{x \to 0^-} (-x)=0$,$\lim\limits_{x \to 0^+} f(x)=\lim\limits_{x \to 0^+} x = 0$,且$f(0)=0$,所以$\lim\limits_{x \to 0} f(x) = f(0)$,函数在$x = 0$处连续。
- 而$f^\prime_-(0)=\lim\limits_{\Delta x \to 0^-} \frac{f(0 + \Delta x) - f(0)}{\Delta x}=\lim\limits_{\Delta x \to 0^-} \frac{-\Delta x - 0}{\Delta x}=-1$,$f^\prime_+(0)=\lim\limits_{\Delta x \to 0^+} \frac{f(0 + \Delta x) - f(0)}{\Delta x}=\lim\limits_{\Delta x \to 0^+} \frac{\Delta x - 0}{\Delta x}=1$,$f^\prime_-(0)\neq f^\prime_+(0)$,所以函数$f(x)=\vert x\vert$在$x = 0$处不可导。
3. 判断命题对错
由上述分析可知,函数在某点不可导,不能推出函数在该点不连续,所以“若函数$f(x)$在$x_0$处不可导,则$f(x)$在$x_0$处必不连续”这个命题是错误的。