[微積] 多變函數的可微性(differentiability)
剛讀了以下資料,仍不太懂可微性的意思。
(1)James Stewart Calculus 7th edition 的可微性定理與Appendix F的證明:
If the partial derivatives fx and fy exist near (a,b) and are continuous
at (a,b), then f is differentiable at (a,b).
(2)朱樺教授的微積分講義:
若在(a,b)附近 fx 及 fy 存在,且均在(a,b)連續,則 f 在(a,b)可微。
(3)三份Google到的 PDF 原文講義:
http://faculty.atu.edu/mfinan/2934/cal148.pdf
http://math.msu.edu/~gnagy/teaching/11-fall/mth234/L15-234.pdf
https://math.feld.cvut.cz/vivi/MA3class2.pdf
以朱樺教授的可微性定理中文版來看,有沒有可能存在一種函數,使得儘管
在(a,b)附近 fx 及 fy存在,且均在(a,b)連續,但卻在對另一種座標系而
言(例如旋轉45度的x',y'),在同一點(x,y)=(a,b)附近,fx' 及 fy' 至少
有一不存在或不連續?
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我們在說明可微性(differentiability)時,其原意是能在該點上找到良好近似的
切平面。然而以可微性的充分條件—「在(a,b)附近 fx 及 fy 存在,且均在(a,b)
連續」而言,它隱約給我一種感覺,好像是說,沿著 x=a 往 (a,b) 靠近的路上皆
可偏微,行經路徑都很平滑(smooth),並且沿著 y=b 往 (a,b) 靠近的路上也是如
此,然後就此保證前往 (a,b) 的「其他條路」也都十分平滑,亦即 f 在 (a,b) 可微。
所以我的問題大致有三種表達方式:
1.以朱樺教授的可微性定理中文版來看,有沒有可能存在一種函數,使得儘管在(a,b)
附近 fx 及 fy存在,且均在(a,b)連續,但卻在對另一種座標系而言(例如旋轉45度
的x',y'),在同一點(x,y)=(a,b)附近,fx' 及 fy' 至少有一不存在或不連續?
2.有辦法證明以下命題嗎?
設(x',y')為(x,y)座標系旋轉某一角度後的座標系。在(a,b)附近 fx 及 fy 存在,
且均在(a,b)連續,若且唯若,在(x,y)=(a,b)附近 fx' 及 fy' 存在,且均在該點
連續。
3.如果我以下解讀無誤的話,
「在(a,b)附近 fx 及 fy存在,且均在(a,b)連續」:
沿著 x=a 往 (a,b) 靠近的路上皆可偏微,行經路徑都很平滑(smooth),並且
沿著 y=b 往 (a,b) 靠近的路上也是如此。
那麼,
「在(a,b)附近 fx 及 fy存在,且均在(a,b)連續」是否就能保證,前往(a,b)的
路徑也都是平滑,亦即皆可偏微?
抱歉..我可能表達得不太清楚,很感謝你看完我的問題!
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※ 編輯: Philethan (117.19.19.133), 04/14/2015 14:54:33
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