Дифференцирование сложной функции.
Теорема.
Если функции
и
дифференцируемы соответственно в точках
и
,
где
,
то сложная функция
дифференцируема в точке
,
причём
Доказательство.
Сложная функция
непрерывна в точке
,
так как из дифференцируемости функций f
и
следует непрерывность этих функций соответственно в точках
и
.
Поэтому функция
определена в
при некотором
.
Из
дифференцируемости функции f
в точке
следует, что существует
такое, что для всех
где
- непрерывная в точке
функция, такая, что
Так
как функция
непрерывна в точке
,
то
:
Поэтому,
подставляя в равенство
вместо y,
получим равенство
z=+
справедливое
для всех
.
Но
где
- непрерывная в точке
функция такая, что
Из предпоследнего и предшествующего ему равенств следует, что
z(x)=
где
- непрерывная в точке
и такая, что
=
в
силу
и
Из последних двух равенств следует, что существует
и справедливо искомое равенство.