問題


実数全体の集合Rで定義された関数fがある。


任意の実数xyに対して、


  


を満たし、f(0)=0、かつ、点x=0で連続(微分可能)であるとき、fRで連続(微分可能)であることを示せ。


【連続であることの証明】


問題の条件から


  


x+y=sとおくと、x=s−yだから


  


y=tとおくと、


  


ここで、あらためて、s=xt=yとおくと、


  


(2)、(3)より、


  


fは点y=0で連続なので、


  


となり、ハサミ打ちの定理より


  


になる。


よって、関数fx∈Rの各点xで連続である。


(証明終)


 


連続性については示したので、微分可能性についてはお前らが解くように。
議論の基礎となる(4)式は上の解答(?)で既に導いてあるのだから、微分可能性を示すことはできるはずだ。