为什么有第一类间断点一定没有原函数?为什么函数处处可导,一定没有第一类间断点?

前言

这个问题小斌哥我思考了差不多一个礼拜,也怪自己傻,各种查资料咨询同学都没理解,对于我这种笨蛋实在是很难理解这个知识点,但是今天复习连续与可积性和是否有原函数这个问题上,我突然明白了这个问题的答案,今天如果你也有相同的问题,我相信点开这篇文章一定可以让你彻底理解这个问题。

问题一:为什么有第一类间断点一定没有原函数?

在讲述这个问题之前,我们先考虑什么叫有原函数?我相信这个问题你搞懂了以后,这两个问题80%你已经弄清楚了。定义如下:

已知函数f(x)是一个定义在某区间的函数,如果存在可导函数F(x),使得在该区间内的任一点都有dF(x)=f(x)dx,则在该区间内就称函数F(x)为函数f(x)的原函数。
例如:sinx是cosx的原函数。-百度百科

一言以蔽之,就是F(x)处处可导并且F’(x)≡f(x)
举个例子,符号函数:在这里插入图片描述
它的图形是这样的:
在这里插入图片描述
显然在x=0点为跳跃间断点,但是他为什么没有原函数呢?我们假设他有原函数F(x),那么根据有原函数的定义,他必然处处可导,ok,我们看看是不是在这里插入图片描述
在这里插入图片描述
F(x) 在x=0的左右导数等于f(x)在x=0的左右 极限,F(x)的左右导数都不一样,所以 F(x)x=0点不可导,那自然与f(x)有原函数就矛盾了 (注意我前面写的大F(x)和小f(x),别搞错了,F(x)是f(x)的错误命题中的原函数),因为有原函数的条件是F(x)必须处处可导。错误的本质就在于符号函数的“原函数”在x=0并不可导,既然不可导,还算什么原函数呢?人家原函数要求是必须处处可导,好比富二代的定义是有保时捷并且保时捷车标、外观、发动机、配色等都必须是正品,你开个保时泰,是长得差不多,但是你标志是一个Z,不好意思,哪怕你配置都是正品保时捷,但是车标不一样,那当然不能算富二代了,数学定义要严格扣好,这个问题就迎刃而解了。

问题二:为什么函数处处可导,一定没有第一类间断点

如果问题一你搞懂了,问题二就非常简单了,F’(x)≡f(x)这个公式成立才能说F(x)是f(x)的原函数,既然证明了f(x)有第一类间断点没有原函数F(x)(F(x)某点不可导),那么F(x)如果处处可导,就一定没有第一类间断点咯,这其实是逆否命题同真假呀。

关键词:第一类间断点;第一类间断点没原函数;可导函数没第一类间断点

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