数ならぬ

理学系のこと、特に数学について書きます。雑学的な知識もまとめていく所存。

絶対値関数はx=0で対称微分可能だぞ

 対称微分は少々聞き馴染みがないが、微分の定義を少し変えたものとして理解できる。

対称微分の定義
x=aで関数fが対称微分可能であるとは、極限\displaystyle\lim_{h\to0}\dfrac{f(a+h)-f(a-h)}{2h}が存在することを指し、その値を対称微分と呼ぶ

 簡単な定理として、微分可能なら対称微分可能というものがある。

対称微分の十分条件
x=afが微分可能ならばその点で対称微分も可能であり、微分と対称微分は等しい

Proof

対称微分の式を以下のように変形すればよい。

\dfrac{f(a+h)-f(a)}{2h}+\dfrac{f(a)-f(a-h)}{2h}

 この式の極限を取ると、対称微分が微分に一致することがわかる◽︎

 対称微分は絶対値関数のx=0の点でも使える。

x=0での絶対値関数の対称微分

対称微分の定義により

\displaystyle\lim_{h\to0}\dfrac{|h|-|-h|}{2h}=0

が分かる