>>>>关于导函数的一个疑问<<<<

来源:百度知道 编辑:UC知道 时间:2024/09/28 15:58:20
已知f(x)在R上单调且可导,当x趋于正无穷时,f(x)趋于某常数。请问x趋于正无穷时,f'(x)是否趋于零?如何证明?

考虑这个一个定义在R+上的函数(R-上没必要考虑):f(x)=g(t)的积分,t从0积到x
其中g(t)在每个区间[n,n+1)上如下定义(n=1,2,...):
在[n,n+1/n^2]上取值为1,其余点取值为1/n^2
那么,显然f'(x)=g(x)>0
而且g(x)从0积到正无穷是收敛的(lz可以动用级数知识证明,不难),所以条件满足。但是g(x)不趋于0.所以命题不成立

依题意f可导就应该是连续函数
由於楼上的g是分段函数,如果积分之后f也应该是分段的,会存在折点
在折点就不存在导数,矛盾了
至於原命题的证明,我觉得可以考虑用反证法
不妨设f单调增,f恒>0,x→∞时,f→A,
则f应为递减函数
反设若x→∞时,f'(x)=a≠0
则一定存在n,使an>A
那麼取任意x0,f(x0+n)>f(x0)+an>A与条件矛盾
故原命题成立

f(x):
当x<=1时,f(x)=0;
当n<=x<=n+1/2^(n-1)时,f(x)=(1/2)[x-sin(2^n*πx)/(2^n*π)]+1-n/2-1/2^(n-1),
当n+1/2^(n-1)<x<n+1时,f(x)=1-1/2^n,
n=1,2,3,....

上述构造的函数f(x)在R上处处可导,而且单调递增,其导函数是

f'(x):
当n<=x<=n+1/2^(n-1)时,f'(x)=(1/2)[1-cos(2^n*πx)]=[sin(2^n*πx/2)]^2,n=1,2,3,.....
当x=其它时,f'(x)=0

由于f(n)=1-1/2^(n-1),并且由于单调递增,所以lim[x->+∞,f(x)]=lim[n->∞,f(n)]=1
但是导函数f'(x)在x->+∞时没有极限,因为对于所有的n,f'