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Demostrar que una función no es diferenciable

Quiero mostrar que la $f(x,y) = \sqrt{|xy|}$ no es diferenciable en a $0$.

Así que mi idea es mostrar que $g(x,y) = |xy|$ no es diferenciable, y luego argumentar que si $f$ eran diferenciables, entonces así que $g$ que es la composición de funciones diferenciables $\cdot^2$$g$.

Pero estoy atascado en cuanto a cómo hacer esto. En el caso variable, para mostrar que $q(x) = |x|$ no es diferenciable, puedo calcular el límite de $\frac{|x + h| - |x|}{h}$$h\to 0^+$$h\to 0^-$, muestran que los dos límites laterales son distintos, y a la conclusión de que el límite de $$\lim_{h\to 0}\frac{|x + h| - |x|}{h}$$ no existe.

La razón de esto es más fácil es que no tengo que tener en cuenta la derivada de la función $q$ a fin de calcular.

Pero en el caso de $g(x,y) = |xy|$, para mostrar que $g$ no es diferenciable en a $0$, tendría que demostrar que no existe una transformación lineal $\lambda:\mathbb{R}^{2}\to\mathbb{R}$ tal que

$$\lim_{(h,k)\to (0,0)}\frac{\left||hk| - \lambda(h,k)\right|}{|(h,k)|} = 0$$

Pensé suponiendo que tenía una $\lambda$, y dejando $(h,k)\to (0,0)$ a lo largo de ambos $(\sqrt{t},\sqrt{t})$$(-\sqrt{t},-\sqrt{t})$$t\to 0^{+}$, pero esto no parece ir a ninguna parte constructiva.

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Lockie Puntos 636

Uso de derivados direccionales. Tenga en cuenta que el límite de $$\frac{f(h,h)-f(0,0)}{h\sqrt{2}}=\frac{|h|}{h\sqrt{2}}$$ as $h\to 0^+$ is different than that as $h\to 0 ^-$.

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Leon Katsnelson Puntos 274

Nota: Mi anterior respuesta fue incorrecta, gracias a @Lubin para la captura de ese.

Simplifica tu vida y demostrar que $\phi(x) = f(x,x) = |x|$ no es diferenciable en a $0$. Se sigue de esto que el $f$ no es diferenciable en a $0$.

Mira la definición de la diferenciabilidad para este caso, que es el $\lim_{h \to 0, h \neq 0} \frac{\phi(h)-\phi(0)}{h} $ existe. Tenemos $\phi(0) = 0$, e $\phi(h) = |h|$, por lo que estamos buscando en el límite de$h \mapsto \mathbb{sign}(h)$$h \to 0$.

Si usted elige $h_n = \frac{(-1)^n}{n}$, es fácil ver que $\frac{\phi(h_n)-\phi(0)}{h_n} = (-1)^n$, por lo tanto no tiene límite. De ello se desprende que $f$ no es diferenciable en a $0$.

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Lubin Puntos 21941

De acuerdo con @Cameron, quisiera mostrar la nondifferentiability de $f(x,y)$$(0,0)$, de la siguiente manera. Cruzan el gráfico con un plano vertical a través de la $z$-eje, digamos dado por $y=\lambda x$. La intersección está dado por $z=|\lambda|^{1/2}\cdot|x|$. Así, por encima de cada uno de los cuatro cuadrantes de la $x,y$-plano, el gráfico consta de cadenas que se extendía desde el origen a diferentes ángulos. En particular, la "diagonal" avión $y=x$ corta a la gráfica en forma de V, cifra exactamente igual a la de la conocida gráfica del valor absoluto de una variable cálculo.

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