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如何证明满足特定左导右导条件的实值函数为常值函数?

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若一个R上的实值函数处处存在左导数和右导数,且在每一点处左导数和右导数的乘积小于等于0,如何证明其一定为常值函数?


IP属地:河南1楼2025-12-19 18:32回复
    由条件,这个函数在定义域内每一点有极值,也就是每一点都取极值,这说明这个函数是常函数。这样行吗


    IP属地:安徽2楼2025-12-19 19:21
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      2025-12-23 08:53:11
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      可导的充要条件就是左导右导相等,两个相乘要小与等于0的话只能等于0


      IP属地:重庆3楼2025-12-19 20:01
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        能力有限,有什么不严谨的地方还望指正🙏🙏


        IP属地:吉林4楼2025-12-19 20:09
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          可以用反证法:先假设它满足题干要求,最后得出它与假设矛盾,所以一定是


          IP属地:上海5楼2025-12-19 20:57
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            如果存在一个点不是常值,那么证明在这个点的邻域内的点不满足题设条件即可


            IP属地:江苏6楼2025-12-19 21:26
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              下面是我的想法,感觉有点复杂。
              连续性大家都讨论出来了,然后有介值定理。
              取a小于b,若fa小于fb且其间没有其它函数值等于fa或fb的元素,则可以讨论出b左导数大于0,a右导数大于0。
              然后类似讨论相邻的函数值为fb的元素以及可能存在的最大最小为fb的元素与无穷之间的元素,得到函数值都小于等于fb。类似得都大于等于fa。
              然后取一个a到b之间函数值在fa到fb之间的元素,又可以重复讨论,得所有元素函数值既小于等于它又大于等于它。


              IP属地:吉林7楼2025-12-19 21:39
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                x使得f'-(x)不等于f'+(x)的集合是可数的, 考虑到此时f(x)是某个以x为端点的开区间上的严格极值. 那么连续的f在除了可数个点上导数都是0, f为常数是个经典结论.


                IP属地:北京8楼2025-12-19 21:52
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                  2025-12-23 08:47:11
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                  可能跟这个定理有关,函数在某点处增加或减少并不需要可微性,可以看看


                  IP属地:山东9楼2025-12-19 22:03
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                    IP属地:黑龙江10楼2025-12-19 23:01
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                      在那一次性发不了这么多,这是关于那个δ邻域的,这个意思差不多就是这样的:
                      f(x)在[x1, x2]上连续,根据介值定理,对于任意c∈(f(x1), f(x2)),存在h∈(x1, x2),使得f(h) = c
                      在h的左侧,由于f(x)<c,而f(h)=c,所以左导数f'(h-)≥0
                      在h的右侧,由于f(x)>c,而f(h)=c,所以右导数f'(h+)≤0
                      这和题干的条件矛盾,即f(x)一定是一个常值函数
                      避开了对这个δ邻域的问题,用介值定理,对任意一个f(x1)和f(x2)之间的值c进行分析,也就是对于每一个c,都能找到一个点h,使得f(h)=c,用h处的导数符号来判断。从整体上证明函数f(x)的单调性,就不需要依赖于局部了


                      IP属地:上海11楼2025-12-19 23:12
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                        题目里都没说左导数和右导数一定相等,导函数都不一定存在,但是常值函数的导函数是一定连续且等于0的,你这个真的能证明吗


                        IP属地:上海12楼2025-12-20 00:03
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                          超出数学分析的范围了,用实变的知识可以解答


                          IP属地:河南13楼2025-12-20 00:33
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                            IP属地:山东14楼2025-12-20 00:36
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