اگر تابع $f(x)=\left\{ \begin{matrix} a{{x}^{۲}}+bx+c\,\,\,\,,\,\,\,\,\left| x \right|\le ۱ \\ x+\left| x \right|\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,,\,\,\,\,\left| x \right| \gt ۱ \\ \end{matrix} \right.$ روی $R$ مشتقپذیر باشد، حاصل $۲a+b+۴c$ کدام است؟
داریم: $f(x)=\left\{ \begin{matrix} a{{x}^{2}}+bx+c\,\,\,\,,\,\,\,\,\left| x \right|\le 1 \\ x+\left| x \right|\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,,\,\,\,\,\left| x \right| \gt 1 \\ \end{matrix} \right.$ $\Rightarrow f(x)=\left\{ \begin{matrix} 0\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,,\,\,\,\,x \lt -1 \\ a{{x}^{2}}+bx+c\,\,\,\,,\,\,\,\,-1\le x\le 1 \\ 2x\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,,\,\,\,\,x \gt 1 \\ \end{matrix} \right.$ $\Rightarrow {f}'(x)\left\{ \begin{matrix} 0\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,,\,\,\,\,x \lt -1 \\ 2ax+b\,\,\,\,,\,\,\,\,-1 \lt x \lt 1 \\ 2\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,,\,\,\,\,x \gt 1 \\ \end{matrix} \right.$ برای اینکه $f$ روی $g$ مشتقپذیر باشد، لازم است در نقاط $x=\pm 1$ مشتقپذیر و در نتیجه پیوسته نیز باشد. $(1)$ $a+b=c=2$ $\Rightarrow $ شرط پیوستگی در $x=1$ $(2)$ $a-b+c=0$ $\Rightarrow $ شرط پیوستگی در $x=-1$ $(3)$ $(1),(2)\Rightarrow a+c=1$ $(4)$ $2a+b=2$ $\Rightarrow $ شرط مشتقپذیری در $x=1$ $(5)$ $-2a+b=0$ $\Rightarrow $ شرط مشتقپذیری در $x=-1$ $(4),(5)\Rightarrow b=1,a=\frac{1}{2}\xrightarrow{(3)}c=\frac{1}{2}\Rightarrow 2a+b+4c=4$