جواب کار در کلاس صفحه ۸۵ حسابان (2)
بازگشت به صفحه کتابتابع \(g\) (شکل زیر) را بهصورت \[g(x) = \begin{cases} x^2 & x \leq 1 \\ x + 1 & x > 1 \end{cases}\] در نظر میگیریم.
چرا \(g'(1)\) موجود نیست؟

ابتدا مقدار تابع در \(x=1\) را از ضابطهی \(x \leq 1\) به دست میآوریم:
\[g(1) = 1^2 = 1\]
برای بررسی وجود \(g'(1)\) از تعریف مشتق استفاده میکنیم:
\[\lim_{x\to 1}\frac{g(x)-g(1)}{x-1}\]
چون \(g\) در \(x=1\) دو ضابطه دارد، حد را از راست و از چپ جدا حساب میکنیم.
برای \(x<1\) داریم \(g(x)=x^2\):
\[\text{حد چپ} = \lim_{x \to 1^-} \frac{x^2 - 1}{x - 1} = \lim_{x \to 1^-} \frac{(x-1)(x+1)}{x - 1} = \lim_{x \to 1^-} (x+1) = 2\]
برای \(x>1\) داریم \(g(x)=x+1\):
\[\text{حد راست} = \lim_{x \to 1^+} \frac{(x+1) - 1}{x - 1} = \lim_{x \to 1^+} \frac{x}{x - 1} = +\infty\]
زیرا صورت کسر به \(1\) و مخرج کسر به \(0\) از سمت مثبت نزدیک میشود.
حد راست متناهی نیست و با حد چپ هم برابر نیست. پس \(\lim_{x \to 1} \frac{g(x)-g(1)}{x-1}\) موجود نیست و در نتیجه \(g'(1)\) وجود ندارد.
همچنین میتوانیم از پیوستگی استفاده کنیم:
\[\lim_{x\to 1^-} g(x) = 1, \qquad \lim_{x\to 1^+} g(x) = 2\]
این دو حد برابر نیستند، پس \(g\) در \(x=1\) پیوسته نیست. میدانیم هر تابعی که در یک نقطه مشتقپذیر باشد در آن نقطه پیوسته است. بنابراین چون \(g\) در \(x=1\) پیوسته نیست، مشتقپذیر هم نیست.

فعالیت
|
صفحه ۷۲فعالیت
|
صفحه ۷۴فعالیت
|
صفحه ۷۴بدون عنوان
|
صفحه ۷۵کار در کلاس
|
صفحه ۸۰کار در کلاس
|
صفحه ۸۰تمرین
|
صفحه ۸۱فعالیت
|
صفحه ۸۴کار در کلاس
|
صفحه ۸۵کار در کلاس
|
صفحه ۸۷کار در کلاس
|
صفحه ۸۹فعالیت
|
صفحه ۹۰بدون عنوان
|
صفحه ۹۰کار در کلاس
|
صفحه ۹۲کار در کلاس
|
صفحه ۹۵کار در کلاس
|
صفحه ۹۶کار در کلاس
|
صفحه ۹۷کار در کلاس
|
صفحه ۹۷کار در کلاس
|
صفحه ۹۸تمرین
|
صفحه ۹۹کار در کلاس
|
صفحه ۱۰۴کار در کلاس
|
صفحه ۱۰۵بدون عنوان
|
صفحه ۱۰۶کار در کلاس
|
صفحه ۱۰۸تمرین
|
صفحه ۱۰۸