background image

POCHODNA FUNKCJI O DZIEDZINIE JEDNOWYMIAROWEJ

Definicja 

pochodnej w przestrzeni Banacha o dziedzinie zawartej w ciele K (o dziedzinie

jednowymiarowej)

Niech

 .

 

,

Y

 - przestrzeń Banacha (np. przestrzeń wielowymiarowa 

n

 nad ciałem K)

Y

a

Y

f

 ,

K

 (element w przestrzeni Banacha)

f

f

D

D

x

'

0

 (pochodną określamy w punkcie należącym do dziedziny i będącym 

 punktem skupienia dziedziny)

Funkcja f ma pochodną (różniczkę) w punkcie x

0

 równą 

Y

a

a

 ,

, jeśli:

  

 

f

D

h

x

h

o

ah

x

f

h

x

f

0

0

0

dla

     po podzieleniu przez h wyrażenie 

)

(h

o

     musi dążyć do zera, gdy 

0

h

lub równoważnie

  

 

h

o

ah

x

f

h

x

f

0

0

Oznaczenie: 

 

f

d

x

f

a

x

0

0

'

            pochodna              różniczka

Twierdzenie

Przy powyższych założeniach zachodzi

 

  

  

 

0

0

0

0

0

0

0

0

'

lim

lim

'

x

f

h

x

f

h

x

f

h

x

f

h

x

f

x

f

h

h

Dowód

 

 

  

 

  

  

  

a

h

x

f

h

x

f

a

h

x

f

h

x

f

h

ah

x

f

h

x

f

h

o

ah

x

f

h

x

f

x

f

h

h

h

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

lim

0

0

'

                                        ڤ

Twierdzenie

Jeśli funkcja f  jest różniczkowalna w punkcie x

, to jest w tym punkcie ciągła, tzn. 

)

(

)

(

0

0

x

C

f

x

D

f

.  

1

background image

Interpretacja pochodnej

Element 

)

(

'

0

x

f

a

, występujący w definicji pochodnej, można traktować dwojako:

1.

 

Y

x

f

0

'

 (traktujemy jako element przetrzeni Banacha)

2.

 

0

x

f

 traktujemy jako odwzorowanie liniowe i ciągłe

 

K

:

'

0

x

f

Y

h

a

h

Zatem 

  

 

h

x

f

h

x

f

0

0

'

'

 jest wartością odwzorowania liniowego na wektorze h.

Pochodną traktowaną jako odwzorowanie liniowe i ciągłe nazywamy różniczką 

f

d

x

0

.

Różniczka (lub pochodna) odwzorowania w punkcie x

0

 jest to odwzorowanie liniowe i

ciągłe  

)

(

'

0

0

x

f

f

d

x

przybliżające różnicę funkcji 

  

0

0

x

f

h

x

f

 

z dokładnością do 

 

h

o

.

Pochodną policzoną w punkcie utożsamiamy z prostą styczną do tego punktu.

opracował Mateusz Targosz

2

x

0

x

y

y – y

0

f ' (x

0

)(x-x

0

)

równanie stycznej do funkcji f w punkcie (x

0

,y

0

)

y=f(x)

y

0