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.