|极限——大学数学的基础和核心,你真的理解了吗?( 二 )
请注意 , 如果这句话是真的 , 那么就有三种可能性:
- 你在雨中行走 , 你会被淋湿 。
- 你不在雨中行走 , 你就不会被淋湿 。
- 你没有在雨中行走 , 但你被淋湿了(例如 , 你掉进了游泳池或被洒水器喷到) 。
定义中唯一的“意味着”:
表示如果x在a的距离\uD835\uDEFF内(但不等于a) , 那么f(x)在L的距离?内 。
归纳起来
说:
等于说对于任何一个正值的 ?:
我们可以找到至少一个正值的\uD835\uDEFF:
这样 , 对于定义域D内的任何值x:
(0 < x - a | < \uD835\uDEFF)意味着(| f(x) - L | < ?) 。
如何证明极限?很多老师或教科书都会止步于此 , 不告诉你如何把这个定义用于任何情况 。 我们可以把这个定义提炼成一套一般的步骤 , 可以按照这些步骤来证明极限 。
有限极限
- 选择一个任意的?>0的值 。 在这种情况下 , 这意味着我们把?当作一个变量 。
- 对x求解不等式| f(x) - L| < ? 。
- 你应该得到类似m(? a) < x < n(? a)的结果 , 其中m(? a)和n(? a)是包含?和a的表达式 。
- \uD835\uDEFF是两个值中较小的一个| m(? a) - a |和| n(? a) - a | 。
- 选一个任意的?>0的值 。 在这种情况下 , 这意味着我们把?当作一个变量 。
- 求解N的不等式| f(x) - L| < ? 。
- 你应该得到类似N>g(? x)的结果 , 其中g(? x)是一个包含?和x的表达式 。
首先 , 我们把?当作一个任意的变量 , 然后解以下关于x的不等式:
m(? 5) = 5 - ? / 2 , n(? 5) = 5 + ? / 2 。 请注意 , 如果我们想从分子和分母中取消(x - 5) , x不能等于5 。 幸运的是 , 对于极限来说 , x永远不需要 。 现在 , 我们计算上面的两个值 , 需要确定一个\uD835\uDEFF的值 。
这两个值是相等的 , 所以我们可以选择\uD835\uDEFF = ? / 2 , 这就完成了 。 当然 , 如果愿意 , 我们可以选择更小的\uD835\uDEFF , 例如 , ? / 3或? / π 。
极限的一般定义有几种类型的极限:
- 有限的极限
- 左极限
右 极限
- 正无穷大时的极限
- 负无穷大时的极限
- 级数的极限
- 高维的极限
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