다음 성질을 만족하는 함수 를 하나 제시하세요.
- 는 열린구간 에서 미분가능하다.
- ,
그러나 모든 에 대해 이다.
영어 원문 보기
Give a function with the properties that:
- is differentiable on the open interval
- ,
but for all , .
정답·풀이 보기
가 모든 에서 미분가능하므로 는 모든 에서 연속이기도 하다. 만약 가 닫힌구간 에서 연속이라면 평균값 정리에 의해 어떤 에 대해 이 보장된다. 그러나 이 경우는 그렇지 않다. 따라서 는 모든 에서는 연속이지만, 모든 에서는 연속이 아니어야 한다.
에서 이므로 는 그 구간에서 상수함수이다. 따라서 는 다음과 같은 함수이다.

여기서 상수함수의 높이는 어떤 값이어도 된다.
따라서 가능한 답 중 하나는 이다.
원본 교재 풀이(영어)
Since is differentiable for all , then is also continuous for all . If were continuous on the closed interval , then the MVT would guarantee for some ; however, this is not the case. So, it must be that is continuous for all , but not for all .
Since for , that means is constant on that interval. So, is a function like this:

where the height of the constant function can be anything.
So, one possible answer is .
한 번 더 — 비슷한 문제CLP-1 · 2.13절 · 5번우리말 번역
아래 각 부분에 대해, 모든 실수에서 연속이고 미분가능하며 이고 제시된 성질을 갖는 함수 (각 부분마다 서로 다른 함수)의 그래프를 그리세요. 그런 함수가 존재하지 않는다면 그 이유를 설명하세요.
(a) 인 점 가 없다 (b) 인 점 가 정확히 하나 있다 (c) 인 점 가 정확히 다섯 개 있다 (d) 인 점 가 무수히 많이 있다
다 풀었으면 정답 확인
(a) 그런 함수는 존재할 수 없다. 롤의 정리에 의해 적어도 한 점 에서 이 보장된다.
나머지 함수들의 예는 아래와 같으나, 가능한 답은 많다.


