Функція називається диференційованою в точці , якщо її приріст у цій точці можна подати у вигляді
, (1)
де - деяке число, не залежне від , а - нескінчено мала функція при , тобто .
Зв'язок між диференційованістю функції в точці і існуванням похідної даної функції в цій точці установлюється наступною теоремою.
Теорема. Для того, щоб функція функції була диференційована в точці , необхідно і достатньо, щоб вона мала в цій точці скінчену похідну.
Доведення.Необхідність. Нехай функція диференційована в точці , тобто її приріст можна подати у вигляді (1). Тоді
.
Звідси випливає, що в точці існує похідна .
Достатність. Нехай функція має в точці похідну . За означенням похідної маємо. За властивістю границі є нескінченно малою функцією при . Отже, , тобто , де - деяке число, а .
Зауваження. Вираз не визначений при , а отже, за цієї умови не визначений вираз (1). Щоб позбутися цієї невизначеності достатньо покласти .
Зв'язок між диференційованістю і неперервністю функції розкривається в наступній теоремі.
Теорема . Якщо функція диференційована в точці , то вона в цій точці неперервна.
Доведення. Так як функція диференційована в точці , то її приріст в цій точці можна подати у вигляді .
Тоді
.
Отже, в точці , де функція диференційована, нескінченно малому приросту аргументу відповідає нескінченно малий приріст функції, а це означає, що в точці функція неперервна.
Наслідок. Якщо функція в кожній точці деякого проміжку має скінчену похідну, то на цьому проміжку вона неперервна.
Зауваження. Неперервність функції в даній точці не є достатньою умовою її диференційованості. Наприклад, функція неперервна в точці , але в цій точці, як було показано в пункті 1.2. вона не диференційована.