Khả vi của hàm số là gì

hàm khả vi

một hàm số được gọi là khả vi tại một điểm nếu nó có vi phân tại điểm đó. Đối với hàm số một biến thực, tính khả vi tương đương với sự tồn tại đạo hàm. Nếu một hàm số nhiều biến là khả vi tại một điểm thì nó có các đạo hàm riêng tại điểm đó; điều ngược lại cũng đúng nếu các đạo hàm riêng là liên tục. Hàm số được gọi là khả vi trong một miền nếu nó khả vi tại mọi điểm của miền đó.

hàm khả vi

Khả vi của hàm số là gì
 differentiable function
  • không gian các hàm khả vi liên tục cấp K: space of continuously differentiable function of order K
  • không gian các hàm khả vi vô hạn: space of infinitely differentiable function
  • Trong vi phân và tích phân (một phân nhánh của toán học), một hàm số khả vi của một biến số thực là một hàm có  đạo hàm tại tất cả các điểm thuộc miền xác định của nó. Hệ quả là đồ thị của một hàm số khả vi có một tiếp tuyến không song song với trục y tại từng điểm trong miền xác định của nó; hàm số có đồ thị trơn, không chứa bất kỳ đứt gãy hoặc bẻ gập nào.

    Khả vi của hàm số là gì
    Một hàm số khả vi

    Nói chung, nếu x0 là một điểm thuộc miền xác định của hàm số f, khi đó f là khả vi tại x0 nếu đạo hàm f ′(x0) tồn tại. Điều này có nghĩa là đồ thị của f có một tiếp tuyến không thẳng đứng tại điểm (x0, f(x0)). Hàm số f cũng được gọi là tuyến tính cục bộ tại x0, vì nó có thể được biểu diễn xấp xỉ bằng một hàm số tuyến tính gần điểm nói trên.

    #1
    Khả vi của hàm số là gì

    quangbinng

      Trung sĩ

    • Khả vi của hàm số là gì
    • Thành viên
    • Khả vi của hàm số là gì
    • 190 Bài viết

      Đã gửi 26-01-2015 - 08:54

      Cho em hỏi là tại sao các bài toán hay nói là liên tục trên $[a,b]$ và khả vi trên $(a,b)$ mà không phải là khả vi trên $[a,b]$.

      Và hình như là nếu khả vi thì liên tục vậy tại sao ko bỏ luôn cái câu liên tục trên $[a,b]$ ạ?


      Ma trận biểu diễn của ánh xạ $\varphi : V_E \rightarrow U_W$

      $U---->V : [\varphi(e_i)]^T=[w_i]^TA$

      $Av_S=\varphi(v)_T$

      ---------------------------------------------------------------------------------------------------

      Ma trận chuyển cơ sử từ $S$ sang $T$.

      $S---->T : (s_1,s_2,..,s_n).P=(t_1,t_2,...,t_n)$

      $v_S=Pv_T$

      ---------------------------------------------------------------------------------------------------

      https://web.facebook...73449309343792/

      nhóm olp 2016


      #2
      Khả vi của hàm số là gì
      Nxb

      Nxb

        Thiếu úy

      • Khả vi của hàm số là gì
      • ĐHV Toán học Hiện đại
      • Khả vi của hàm số là gì
      • 636 Bài viết
      • Giới tính:Nam

      Đã gửi 26-01-2015 - 13:08

      Cho em hỏi là tại sao các bài toán hay nói là liên tục trên $[a,b]$ và khả vi trên $(a,b)$ mà không phải là khả vi trên $[a,b]$.

      Và hình như là nếu khả vi thì liên tục vậy tại sao ko bỏ luôn cái câu liên tục trên $[a,b]$ ạ?

      Anh nghĩ là có thể hiểu thế này: Cho $f:\mathbb{R} \rightarrow \mathbb{R}$ và $x \in \mathbb{R}$. Ta định nghĩa đạo hàm của f tại x theo một công thức... Ta nói f khả vi trên A nếu f có đạo hàm tại mọi điểm thuộc A. Trong trường hợp f xác định trên A thôi thì ta hiểu rằng có một hàm g nào đó xác định trên R và g hạn chế trên A bằng f và khi đó ta định nghĩa f khả vi trên A nếu g khả vi trên A(nếu học không gian $\mathbb{R}^n$ thì người ta cũng định nghĩa tương tự thế này). Nhưng như vậy để cho với hàm g nào thì đạo hàm của f cũng không đổi thì A phải mở(em thử chứng minh xem). Vì thế người ta chỉ hay nói tính khả vi của hàm tại một điểm thuộc phần trong của tập xác định. Còn khả vi trên khoảng thì chưa chắc đã liên tục trên đoạn. Ví dụ hàm f=1/x nếu x >0 và f=0 nếu x=0; hàm này thậm chí còn không bị chặn. Em cũng có thể nói đến tính khả vi trên đoạn bằng cách hiểu là khả vi một phía(nhưng trên $\mathbb{R}^n$ thì không đơn giản như vậy nữa vì có vô số cách tiến đến một điểm). Vì thế tốt nhất là ta định nghĩa cho tập mở cho nó lành.

      Bài viết đã được chỉnh sửa nội dung bởi Nxb: 26-01-2015 - 13:09

      • quangbinng yêu thích


      #3 phudinhgioihan

      phudinhgioihan

        PĐGH$\Leftrightarrow$TDST

      • Khả vi của hàm số là gì
      • Biên tập viên
      • Khả vi của hàm số là gì
      • 348 Bài viết
      • Giới tính:Không khai báo
      • Đến từ:HCM

      Đã gửi 26-01-2015 - 14:23

      Cho em hỏi là tại sao các bài toán hay nói là liên tục trên $[a,b]$ và khả vi trên $(a,b)$ mà không phải là khả vi trên $[a,b]$.

      Và hình như là nếu khả vi thì liên tục vậy tại sao ko bỏ luôn cái câu liên tục trên $[a,b]$ ạ?

      Giải thích một cách sơ cấp, định nghĩa đạo hàm tại một điểm $f^{'}(x)=\lim_{h \to 0} \dfrac{f(x+h)-f(x)}{h}$, như vậy $f^{'}(x)$ tồn tại khi và chỉ khi $\lim_{h \to 0^+} \dfrac{f(x+h)-f(x)}{h}=\lim_{h \to 0^-} \dfrac{f(x+h)-f(x)}{h}$

      Như vậy, nếu $x=a$ hoặc $x=b$ thì ta chỉ có $\lim_{h \to 0^+} \dfrac{f(a+h)-f(a)}{h},\;\lim_{h \to 0^-} \dfrac{f(b+h)-f(b)}{h}$ nên không thể nói được gì về tính khả vi tại hai điểm này.



      #4 quangbinng

      quangbinng

        Trung sĩ

      • Khả vi của hàm số là gì
      • Thành viên
      • Khả vi của hàm số là gì
      • 190 Bài viết

        Đã gửi 26-01-2015 - 18:23

        Anh nghĩ là có thể hiểu thế này: Cho $f:\mathbb{R} \rightarrow \mathbb{R}$ và $x \in \mathbb{R}$. Ta định nghĩa đạo hàm của f tại x theo một công thức... Ta nói f khả vi trên A nếu f có đạo hàm tại mọi điểm thuộc A. Trong trường hợp f xác định trên A thôi thì ta hiểu rằng có một hàm g nào đó xác định trên R và g hạn chế trên A bằng f và khi đó ta định nghĩa f khả vi trên A nếu g khả vi trên A(nếu học không gian $\mathbb{R}^n$ thì người ta cũng định nghĩa tương tự thế này). Nhưng như vậy để cho với hàm g nào thì đạo hàm của f cũng không đổi thì A phải mở(em thử chứng minh xem). Vì thế người ta chỉ hay nói tính khả vi của hàm tại một điểm thuộc phần trong của tập xác định. Còn khả vi trên khoảng thì chưa chắc đã liên tục trên đoạn. Ví dụ hàm f=1/x nếu x >0 và f=0 nếu x=0; hàm này thậm chí còn không bị chặn. Em cũng có thể nói đến tính khả vi trên đoạn bằng cách hiểu là khả vi một phía(nhưng trên $\mathbb{R}^n$ thì không đơn giản như vậy nữa vì có vô số cách tiến đến một điểm). Vì thế tốt nhất là ta định nghĩa cho tập mở cho nó lành.

        có phải là với hàm $g$ nào thì đạo hàm của chúng đều như nhau trên A phải không ạ, vì em thấy f cố định thì đạo hàm phải cố định chứ ạ, A là tập mở thì em nhìn thấy anh phudinhgioihan  ghi biểu thức, sử dụng cái đó phải không ạ, vì không thể nói trước tính khả vi tại các điểm mút ạ?


        Ma trận biểu diễn của ánh xạ $\varphi : V_E \rightarrow U_W$

        $U---->V : [\varphi(e_i)]^T=[w_i]^TA$

        $Av_S=\varphi(v)_T$

        ---------------------------------------------------------------------------------------------------

        Ma trận chuyển cơ sử từ $S$ sang $T$.

        $S---->T : (s_1,s_2,..,s_n).P=(t_1,t_2,...,t_n)$

        $v_S=Pv_T$

        ---------------------------------------------------------------------------------------------------

        https://web.facebook...73449309343792/

        nhóm olp 2016


        #5
        Khả vi của hàm số là gì
        Nxb

        Nxb

          Thiếu úy

        • Khả vi của hàm số là gì
        • ĐHV Toán học Hiện đại
        • Khả vi của hàm số là gì
        • 636 Bài viết
        • Giới tính:Nam

        Đã gửi 26-01-2015 - 19:58

        có phải là với hàm $g$ nào thì đạo hàm của chúng đều như nhau trên A phải không ạ, vì em thấy f cố định thì đạo hàm phải cố định chứ ạ, A là tập mở thì em nhìn thấy anh phudinhgioihan  ghi biểu thức, sử dụng cái đó phải không ạ, vì không thể nói trước tính khả vi tại các điểm mút ạ?

        Nếu tập A mở. Chẳng hạn trên đoạn [a;b] thì nếu thác triển f thành g bên ngoài đoạn [a;b] có những hàm g khác nhau thì sẽ khiến cho g không khả vi tại a. Thực ra mở hay đóng ở đấy cũng tương đối thôi vì sau này tập đóng cũng định nghĩa được đạo hàm. Giờ em hãy cứ hiểu như thế đã cũng được. 


        • quangbinng yêu thích


        #6 quangbinng

        quangbinng

          Trung sĩ

        • Khả vi của hàm số là gì
        • Thành viên
        • Khả vi của hàm số là gì
        • 190 Bài viết

          Đã gửi 27-01-2015 - 07:59

          Cho em hỏi là nếu như vậy thì: giả sử tại $a$ hoặc $b$ nó hàm số đạt cực trị thì có $f'=0$ không ạ, vì em thấy cái bổ đề fermat nó phải dựa vào 2 bên để suy ra $f'=0$ ạ


          Ma trận biểu diễn của ánh xạ $\varphi : V_E \rightarrow U_W$

          $U---->V : [\varphi(e_i)]^T=[w_i]^TA$

          $Av_S=\varphi(v)_T$

          ---------------------------------------------------------------------------------------------------

          Ma trận chuyển cơ sử từ $S$ sang $T$.

          $S---->T : (s_1,s_2,..,s_n).P=(t_1,t_2,...,t_n)$

          $v_S=Pv_T$

          ---------------------------------------------------------------------------------------------------

          https://web.facebook...73449309343792/

          nhóm olp 2016


          #7 quangbinng

          quangbinng

            Trung sĩ

          • Khả vi của hàm số là gì
          • Thành viên
          • Khả vi của hàm số là gì
          • 190 Bài viết

            Đã gửi 27-01-2015 - 10:13

            Cho em hỏi thêm 1 câu nữa:

            Nếu cho $f(x)$ khả vi thì ta có phải là luôn có $f(x)=\int_{x_0}^{x} f^{'}(t)dt+f(x_0)$ vì thầy em bảo hàm liên tục thì khả tích, nhưng đề bài cho mỗi $f(x)$ khả vi, chưa cho  $f'(x)$ liên tục, thì có được phép viết ra công thức tích phân như trên không ạ ?

            Bài viết đã được chỉnh sửa nội dung bởi phudinhgioihan: 27-01-2015 - 14:09

            Ma trận biểu diễn của ánh xạ $\varphi : V_E \rightarrow U_W$

            $U---->V : [\varphi(e_i)]^T=[w_i]^TA$

            $Av_S=\varphi(v)_T$

            ---------------------------------------------------------------------------------------------------

            Ma trận chuyển cơ sử từ $S$ sang $T$.

            $S---->T : (s_1,s_2,..,s_n).P=(t_1,t_2,...,t_n)$

            $v_S=Pv_T$

            ---------------------------------------------------------------------------------------------------

            https://web.facebook...73449309343792/

            nhóm olp 2016


            #8
            Khả vi của hàm số là gì
            Nxb

            Nxb

              Thiếu úy

            • Khả vi của hàm số là gì
            • ĐHV Toán học Hiện đại
            • Khả vi của hàm số là gì
            • 636 Bài viết
            • Giới tính:Nam

            Đã gửi 27-01-2015 - 13:08

            Chỗ cực trị em hỏi thì a nghĩ là không còn cái công thức tích phân kia thì chỉ cần f khả tích là được chứ không phải liên tục. Một hàm không liên tục thì vẫn khả tích được. Vấn đề ở đây là f phải liên tục trên cả đoạn nhưng lập luận f khả vi chỉ khiến nó liên tục trên khoảng. Không nên hiểu đơn giản là liên tục thì khả tích vì còn phải tùy xem nó liên tục trên đâu nữa. Nhưng công thức ở đây vẫn đúng vì ta chỉ cần liên tục hầu khắp nơi(f chỉ bị gián đoạn tại 2 điểm a;b) nếu như em có thêm điều kiện f bị chặn. Còn anh không nghĩ f' liên quan gì chắc em viết nhầm.


            • quangbinng yêu thích


            #9 victory123

            victory123

              Lính mới

            • Khả vi của hàm số là gì
            • Thành viên
            • Khả vi của hàm số là gì
            • 3 Bài viết

              Đã gửi 17-12-2015 - 22:09

              Mọi người giải thích cho em cái này với ạ!
              "Nếu hàm f liên tục tại điểm a thì f khả vi tại điểm đó."
              Tại sao phát biểu này lại sai ạ?

              Bài viết đã được chỉnh sửa nội dung bởi victory123: 17-12-2015 - 22:31


              #10 An Infinitesimal

              An Infinitesimal

                Đại úy

              • Khả vi của hàm số là gì
              • Thành viên
              • Khả vi của hàm số là gì
              • 1803 Bài viết
              • Giới tính:Nam
              • Đến từ:cù lao
              • Sở thích:~.*

              Đã gửi 18-12-2015 - 10:24

              Mọi người giải thích cho em cái này với ạ!
              "Nếu hàm f liên tục tại điểm a thì f khả vi tại điểm đó."
              Tại sao phát biểu này lại sai ạ?

              Một thí dụ kinh điển: Xét $f(x)=|x|, a=0$, khi đó $f$ liên tục tại $a=0$ nhưng không khả vi tại đó.

              (Bạn có thể tự kiểm tra!)


              • victory123 yêu thích

              Đời người là một hành trình...


              #11 An Infinitesimal

              An Infinitesimal

                Đại úy

              • Khả vi của hàm số là gì
              • Thành viên
              • Khả vi của hàm số là gì
              • 1803 Bài viết
              • Giới tính:Nam
              • Đến từ:cù lao
              • Sở thích:~.*

              Đã gửi 18-12-2015 - 10:42

              Cho em hỏi là nếu như vậy thì: giả sử tại $a$ hoặc $b$ nó hàm số đạt cực trị thì có $f'=0$ không ạ, vì em thấy cái bổ đề fermat nó phải dựa vào 2 bên để suy ra $f'=0$ ạ

              Mình lấy phát biểu từ wiki:

              Let $f\colon (a,b) \rightarrow \mathbb{R}$ be a function and suppose that $\displaystyle x_0 \in (a,b)$ is a local extremum of $\displaystyle f$. If $\displaystyle f$ is differentiable at $\displaystyle x_0$, then $\displaystyle f'(x_0) = 0$.

              Và thêm một thí dụ: $f(x)= x, x\in [0,1]$ đạt cực tiểu tại $0$ nhưng $f'_{+}(0)\neq 0$. 


              Đời người là một hành trình...


              #12 diendo96

              diendo96

                Lính mới

              • Khả vi của hàm số là gì
              • Thành viên
              • Khả vi của hàm số là gì
              • 5 Bài viết
              • Giới tính:Nam
              • Đến từ:Quảng Ngãi

              Đã gửi 18-12-2015 - 17:08

              Cho ví dụ về f liên tục đều (a,b) f có đạo hàm nhưng f´ không bị chặn?? Giải thích?

              Bài viết đã được chỉnh sửa nội dung bởi diendo96: 18-12-2015 - 17:47


              #13 An Infinitesimal

              An Infinitesimal

                Đại úy

              • Khả vi của hàm số là gì
              • Thành viên
              • Khả vi của hàm số là gì
              • 1803 Bài viết
              • Giới tính:Nam
              • Đến từ:cù lao
              • Sở thích:~.*

              Đã gửi 18-12-2015 - 20:08

              Cho ví dụ về f liên tục đều (a,b) f có đạo hàm nhưng f´ không bị chặn?? Giải thích?

              Dùng "sự kiện" $g(x)= \frac{1}{x^{\alpha}}$  với $\alpha>0$ không bị chặn trên $(0,1)$ để chọn $f$.

              Lấy $f(x)=2\sqrt{x}, x\in (0,1)$ liên tục đều và có  $f'(x)$ không bị chặn. 


              • diendo96 yêu thích

              Đời người là một hành trình...


              #14 victory123

              victory123

                Lính mới

              • Khả vi của hàm số là gì
              • Thành viên
              • Khả vi của hàm số là gì
              • 3 Bài viết

                Đã gửi 20-12-2015 - 23:03

                Một thí dụ kinh điển: Xét $f(x)=|x|, a=0$, khi đó $f$ liên tục tại $a=0$ nhưng không khả vi tại đó.
                (Bạn có thể tự kiểm tra!)

                Em đang muốn hói về phương pháp tổng quát để chứng minh nó ý ạ! Nếu đưa ra counterexample luôn, liệu ổn k ạ???


                #15 An Infinitesimal

                An Infinitesimal

                  Đại úy

                • Khả vi của hàm số là gì
                • Thành viên
                • Khả vi của hàm số là gì
                • 1803 Bài viết
                • Giới tính:Nam
                • Đến từ:cù lao
                • Sở thích:~.*

                Đã gửi 20-12-2015 - 23:25

                Em đang muốn hói về phương pháp tổng quát để chứng minh nó ý ạ! Nếu đưa ra counterexample luôn, liệu ổn k ạ???

                Em không đưa ra mệnh đề nên không thể chứng minh! Phát biểu bên dưới không phải mệnh đề/ định lý. Có trường hợp đúng, có trường hợp sai!

                Mọi người giải thích cho em cái này với ạ!
                "Nếu hàm f liên tục tại điểm a thì f khả vi tại điểm đó."
                Tại sao phát biểu này lại sai ạ?


                Đời người là một hành trình...


                #16 diendo96

                diendo96

                  Lính mới

                • Khả vi của hàm số là gì
                • Thành viên
                • Khả vi của hàm số là gì
                • 5 Bài viết
                • Giới tính:Nam
                • Đến từ:Quảng Ngãi

                Đã gửi 21-12-2015 - 00:21

                giả sử f và g có đạo hàm trên (a,b) với f(c)=g(c) c thuộc (a,b). nếu f'(x)<=g'(x) cho x thuộc [c,b), cmr f(x)<=g(x)cho x thuộc [c,b). điều ngược lại có đúng hay không , giải thich?



                #17 diendo96

                diendo96

                  Lính mới

                • Khả vi của hàm số là gì
                • Thành viên
                • Khả vi của hàm số là gì
                • 5 Bài viết
                • Giới tính:Nam
                • Đến từ:Quảng Ngãi

                Đã gửi 21-12-2015 - 01:07

                giả sử hàm f có đạo hàm trên (a,b) và f' bị chặn trên (a,b) . cmr f liên tục đều



                #18 An Infinitesimal

                An Infinitesimal

                  Đại úy

                • Khả vi của hàm số là gì
                • Thành viên
                • Khả vi của hàm số là gì
                • 1803 Bài viết
                • Giới tính:Nam
                • Đến từ:cù lao
                • Sở thích:~.*

                Đã gửi 21-12-2015 - 19:46

                giả sử f và g có đạo hàm trên (a,b) với f(c)=g(c) c thuộc (a,b). nếu f'(x)<=g'(x) cho x thuộc [c,b), cmr f(x)<=g(x)cho x thuộc [c,b). điều ngược lại có đúng hay không , giải thich?

                Bạn thử nghiệm với hai hàm sau $f(x)=x^2+2015, g(x)=x^2$.


                • diendo96 yêu thích

                Đời người là một hành trình...


                #19 An Infinitesimal

                An Infinitesimal

                  Đại úy

                • Khả vi của hàm số là gì
                • Thành viên
                • Khả vi của hàm số là gì
                • 1803 Bài viết
                • Giới tính:Nam
                • Đến từ:cù lao
                • Sở thích:~.*

                Đã gửi 21-12-2015 - 19:48

                giả sử hàm f có đạo hàm trên (a,b) và f' bị chặn trên (a,b) . cmr f liên tục đều

                Dùng định lý Lagrange để suy ra tồn tại số thực $M$ sao cho

                $$|f(x)-f(y)|\le M|x-y| \forall x, y \in (a,b).$$

                Do đó f liên tục đều.


                • diendo96 yêu thích

                Đời người là một hành trình...


                #20 diendo96

                diendo96

                  Lính mới

                • Khả vi của hàm số là gì
                • Thành viên
                • Khả vi của hàm số là gì
                • 5 Bài viết
                • Giới tính:Nam
                • Đến từ:Quảng Ngãi

                Đã gửi 22-12-2015 - 16:22

                Bạn thử nghiệm với hai hàm sau $f(x)=x^2+2015, g(x)=x^2$.

                giải rỏ giúp em đc k ad