作者yhliu (老怪物)
看板Math
标题Re: [微积] 初心者的疑问
时间Fri Sep 21 22:05:36 2007
[旧文转贴]
与 mantour 说的差不多啦!
这里要谈的观念是:
当 x 逼近 a 时, f(x) 有极限 L。
所谓 "f(x) 有极限 L" 是在讲甚麽?
基本上我们的意思是: f(x) 很靠近 L。
多靠近? 你说要多靠近都做得到, 但不能要求 "f(x)=L"。
我希望 |f(x)-L|<.0001, 做得到吗?
只要 x 够接近 a, 但 x<>a, 一定要做得到!
那麽, 要求 |f(x)-L|<.000000000001 呢?
没问题! 只要 x 够接近 a, 而且 x<>a。
那麽...是不是我
随便说一个数 e>0,
只要 x 够接近 a, 而且 x<>a, 就能保证 |f(x)-L|<e?
没错! 极限就是这个意思!
可是...甚麽叫 "x 够接近 a" (而且还要 x<>a)?
问得好!
"f(x) 靠近 L" 不稀奇; 但它
是有条件的,
那就是 "x 够接近 a, 而且 x<>a"。所以, 我们必须
有个标准来评估是否 "x 够接近 a"?
我们可能取一个标准 d>0, 凡是 0<|x-a|<d, 也就是
x 和 a 的距离小於 d, 就说 x 够靠近 a。
那... d 要取多少? 0.1? 0.01?
注意 d 不能任意取的, 因为极限的意思是说
只要 x 够接近 a, 而且 x<>a, 就保证 |f(x)-L|<e
如果 d 取得太大, 就不能保证 |f(x)-L|<e 了! 所以,
一般 d 的选取是要看 e 来决定的; 当然, 除了 e 的
大小会影响到 d 以外, x 及函数 f 的形式也会有影响。
好像满难的? 能不能举个例子?
举个例子:
: lim x^2=4
: x->2
这个极限式的意思是:
你可任意地要求 x^2 够接近 4,
只要你将 x 取得够靠近 2, 但 x<>2.
换言之:
你可任意订定一个标准 e,
你希望 |x^2-4|<e.
而这件事确实做得到---
只要你将 x 取得够靠近 2, 并且 x<>2.
何谓 "x 够靠近 2"?
它的意思就是:
你找到一个标准 d.
若 |x-2|<d, 则可说 "x 够靠近 2"。
因此, 合起来是说:
任意给一个 e>0, 一定可找到一个 d>0.
若 0<|x-2|<d (x够靠近 2, 但不等於 2).
则可保证 |x^2-4|<e。
要证明上面这段叙述, 则必须找一个 d>0,
使得 0<|x-2|<d 时一定能满足 |x^2-4|<e。
[证明]
因为 |x^2-4|=|x+2|*|x-2|, 所以
|x^2-4|<e 即 |x-2|<e/|x+2|。
这里遭遇一个困难...|x+2| 是多少?
由於我们关心 x-->2 的情形, 因此 |x-2|
可以限制 ... 例如 |x-2|<2, 则 0<x<4。
这时候, e/6 < e/|x+2| < e/2.
所以:
若 |x-2|<2 且 |x-2|<e/6, 则 |x-2| < e/|x+2|,
因此 |x^2-4|<e。
於是我们得到下述结果:
对任意 e>0, 取 d=min{2,e/6},
当 0<|x-2|<d 时,
必可得 |x^2-4|<e。
※ 引述《thezi (未知)》之铭言:
: : 可以限制 ... 例如 |x-2|<2, 则 0<x<4。
: ^^^^^^^^^^^^^
: 我看不懂这一行@@
: "例如"是什麽意思
: 可以选别的吗
: |x-2|<1 则 1<x<3
可以.
只是为了给 |x+2| 一个界限.
限制 |x-2|<1, 则 1<x<3, 因此
|x^2-4| = |x+2|.|x-2| < 5|x-2|
若加上 0<|x-2|<e/5 的条件, 则
|x^2-4| < 5(e/5) = e
也就是说:
对任意 e>0, 取 d=min{1,e/5},
当 0<|x-2|<d 时必有 |x^2-4|<e.
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