Залежність між неперервністю і диференційованістю функції
Функція у = f (x) є неперервною в точці х, якщо у цій точці .
Означення 3. Функція у = f (x) називається диференційованою в точці, якщо у цій точці вона має похідну, тобто якщо існує кінцева границя:
.
Означення 4. Функція у = f (x) називається диференційованою на інтервалі (а; b), якщо вона диференційована в кожній точці даного інтервалу.
Зв’язок між неперервністю і диференційованістю функції встановлює теорема.
Теорема. Якщо функція диференційована в деякій точці, то у цій точці функція неперервна.
Обернене твердження неправильне: для неперервної функції може не існувати похідної.
Справді, нехай функція диференційована в точці . Запишемо тотожність , звідси
Таким чином, функція неперервна в точці .
Наслідок.Якщо функція розривна в деякій точці, то вона не має похідної в цій точці.
Прикладом неперервної функції, що не має похідної в одній точці, є функція (рис.5). Ця функція неперервна при х = 0, але не диференційована для цього значення, оскільки в точці з абсцисою х = 0 не існує дотичної до графіка функції.
Рис. 5
Таким чином, необхідною умовою диференційованості функції у=f(х) у точці х є її неперервність у цій точці.