f(x)具有二阶连续导数,f(0)=0,证明g(x)在负无穷到正无穷的导函数

f(x)具有二阶连续导数,f(0)=0,证明g(x)在负无穷到正无穷的导函数
如题…
didi963 1年前 已收到1个回答 举报

sqsq520502 幼苗

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当x不等于零时g(x)=f(x)/x,显然f(x)具有二阶连续导数,1/x也是可导的,
故g′(x)=[xf′(x)-f(x)]/x^2,
当x不等于0时,由于f(x)具有二阶连续导数,故f′(x)也是连续的,显然1/x^2也是连续的,由连续的可加性及可乘性知,当x不等于0时,g的导函数是连续的;
当x=0时g(x)=f′(0),则有
lim(x→0)g(x)
=lim(x→0)f(x)/x (洛必达法则)
=lim(x→0)f′(x)
=f′(0)
故g(x)在x=0处连续,下面证明其导数在x=0处存在且连续:
g′(0)=lim(△x→0)[g(△x)-g(0)]/△x
=lim(△x→0)[f(△x)/△x-f′(0)]/△x
=lim(△x→0)[f(△x)-△x*f′(0)]/△x^2 (洛必达法则)
=lim(△x→0)[f′(△x)-f′(0)]/[2△x]
=1/2f′′(0)
lim(x→0)g′(x)
=lim(x→0)[xf′(x)-f(x)]/x^2
=lim(x→0)[f′(x)/x-f(x)/x^2] (洛必达法则)
=lim(x→0)[f′(x)/x-f′(x)/2x]
=lim(x→0)1/2f′′(x)
=1/2f′′(0)
因此g′(0)=lim(x→0)g′(x)

1年前

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