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Dini 導數


f 是定義在 函式 區間 [a,b] 上的實值函式,並設 x_0 in (a,b)。四個單側極限

 D^+f(x_0)=limsup_(x->x_0+)(f(x)-f(x_0))/(x-x_0),
(1)
 D_+f(x_0)=liminf_(x->x_0+)(f(x)-f(x_0))/(x-x_0),
(2)
 D^-f(x_0)=limsup_(x->x_0-)(f(x)-f(x_0))/(x-x_0),
(3)

 D_-f(x_0)=liminf_(x->x_0-)(f(x)-f(x_0))/(x-x_0)
(4)

被稱為 fx_0 的 Dini 導數。單獨地,它們被稱為 右上右下左上左下 Dini 導數fx_0,並且任何或所有值都可能是無窮大。

事實證明,連續函式 f 的單個 Dini 導數在 x_0 處的連續性,意味著 fx_0 處的其他三個 Dini 導數的連續性,四個 Dini 導數的相等,以及函式 函式 f 的(通常)可微性。此外,Denjoy-Saks-Young 定理 完全表徵了定義在 區間 上的有限實值 函式 的所有可能的 Dini 導數,以及作為推論,定義在 區間 上的所有 單調連續函式 的 Dini 導數。

Dini 導數的許多其他重要性質也已被研究和表徵。Banach 證明了 Lebesgue 可測函式 的 Dini 導數是 Lebesgue 可測的。此外,人們可以很容易地證明 凸函式 滿足關於 Dini 導數的一些非常精確的“幾乎可微性”條件(Kannan 和 Krueger 1996)。

f 的通常導數不同,Dini 導數有時可能具有意想不到的性質。Ruziewicz 提出了一個著名的例子,他表明,即使 f^'=g^'區間 I 上成立,連續函式 fgI 上的差值也可能不是常數;這部分是由於允許無限 Dini 導數。


另請參閱

連續, 連續函式, 凸函式, Denjoy-Saks-Young 定理, 導數, 區間, 勒貝格測度, 極限, 左下 Dini 導數, 右下 Dini 導數, 可測函式, 單調, 左上 Dini 導數, 右上 Dini 導數

此條目由 Christopher Stover 貢獻

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參考文獻

Kannan, R. 和 Krueger, C. K. 實數線上的高等分析。 紐約: Springer-Verlag, 1996.

引用此條目為

Stover, Christopher. "Dini 導數." 來自 Web 資源,由 Eric W. Weisstein 建立. https://mathworld.tw/DiniDerivative.html

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