質問<18>
「「微分可能」」
日付 98/6/19
質問者 坂田


なぜ微分可能なら連続であるのに、連続であっても、
微分可能とは限らないのですか?
具体的に教えて下さい。

お返事(武田)
日付 98/6/20
回答者 武田


定理「f(x)が区間Iにおいて微分可能ならば、f(x)は区間Iにおいて連続である。」
【証明】
区間Iの中のx=aにおいて微分可能ならば、
lim f(a+h)-f(a)=f'(a)であるから、
h→0   h
f(a+h)-f(a)=f'(a)+εとおくと、
  h
f(a+h)-f(a)=h×{f'(a)+ε}、ここでh→0のときはε→0
∴lim {f(a+h)-f(a)}=0
 h→0
a+h=xとおくと、h→0のときx\(\vec{a}\)
lim {f(x)-f(a)}=0
x\(\vec{a}\)
lim f(x)=f(a)
x\(\vec{a}\)
したがって、区間Iの中のx=aにおいて連続となる。

逆は成り立たない。
例えば、f(x)=|2x-x2|のx=2においては連続だが、
左方微分係数が-2、右方微分係数が2と異なるので、微分可能ではない。

他に、f(x)=1-(x-2)\(\frac{2}{3}\)のx=2においても同様である。