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判断函数在某点是否可导,主要依据以下准则:
一、可导的必要条件
函数连续性
若函数在某点可导,则该点必连续。但连续函数不一定可导(如$y = |x|$在$x=0$处连续但不可导)。
左右导数存在且相等
需分别计算函数在某点处的左导数$f'{-}(x)$和右导数$f'{+}(x)$,若两者相等,则函数在该点可导。
二、可导的充分条件
初等函数的性质
多项式函数、指数函数、对数函数、三角函数、反三角函数、双曲函数及常函数在其定义域内通常可导。
复合函数与分段函数
复合函数若内外函数均可导,则复合函数可导。
分段函数需在分段点处单独判断左右导数是否相等。
三、其他注意事项
导数定义的应用
通过极限定义判断可导性:$f'(x) = limlimits_{a to 0} frac{f(x+a) - f(x)}{a}$,若极限存在则可导。
特殊函数的处理
幂函数$y = x^{1/3}$在$x=0$处连续但导数不存在(左右导数不相等)。
绝对值函数$f(x) = |x|$在$x=0$处连续但不可导(左导数$-1$,右导数$1$)。
高阶导数
若函数$n-1$阶导数连续,则$n$阶导数存在(充分条件)。
四、总结步骤
检查函数在点$x_0$处是否连续。
计算左导数$f'_{-}(x0)$和右导数$f'{+}(x_0)$。
若左右导数存在且相等,则函数在$x_0$处可导;否则不可导。
对于复杂函数,可结合初等函数性质或导数定义进一步分析。