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※ ChatGPTを利用し、要約された質問です(原文:Fxy=Fyx の証明はこれではだめですか?(偏微分の順序交換の証明))

Fxy=Fyxの証明はこれではだめですか?

kabaokabaの回答

  • kabaokaba
  • ベストアンサー率51% (724/1416)
回答No.5

>これでも違うのですか? そう,ちがう. そもそも,書いてることが 補足のたびに微妙に違ってるのはどうして? >すなわち、h→0とするならば、 >1/h{F(x,y+h)-F(x,y)}= Fy >1/h{Fy(x+h,y)-Fy(x,y)}= Fxy これは h→0とするならば、 1/h{F(x,y+h)-F(x,y)}= Fy t→0とするならば、 1/t{Fy(x+t,y)-Fy(x,y)}= Fxy こういう意味なのですよ. hという同じ文字だからといって,同じなわけではない. 代入なんかしちゃいかんよ. とってる極限が別個のものだから たまたま同じ文字hを使っても問題ないだけで 実際は「違うもの」なんだから. 何度でもいうけど, (二階の)偏微分は「あらゆる方向の微分」じゃない. このことに対する反論がないけど,それは納得してるのかな? 理解できてるなら こんな「代入」なんかは主張しないと思う. ついでにいうけど >Fは(x,y)でx,yについて偏微分可能かつFxyとFyxも(x,y)において存在すると言っている以上、 また「連続性の仮定」が落ちてるし,一点での連続性じゃ不足. こういう大事な仮定を無造作に落とすのは 数学の議論としては致命的だよ. いい加減疲れたから,検索して見つけた反例 F(x,y)=xy(x^2-y^2)/(x^2+y^2) F(0,0)=0 とすると,あなたの質問文でいう条件は全部満たすけど 実は Fxy(0,0)=1 Fyx(0,0)=-1 になる. つまり,あなたの証明はだめってこと. 計算はきちんと定義に従って, (0,0)での偏導関数を求めればいいだけ. Fは(0,0)で連続だし, FxもFyも(0,0)で存在するし,FxyもFyxも(0,0)で存在するのが すぐわかるはず. なんでだめかは 今まで私が指摘したとおり. 偏微分の定義を正しく理解していないことと 極限のとり方とかの呼吸が間違ってることかな. では。

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