作者gieks (RedSox~GetWorldChampion)
看板NTUEE108
标题[心得][转录]极限的定义~~超好懂的说明
时间Fri Sep 17 09:50:06 2004
以下是我成大的同学寄给我滴 是成大的学长po的
真的是超易懂的 特别适合我这种肉脚....
作者: WhereMyLove (哇 咻一下~期末了) 看板: Civil96B
标题: 帮助微积分第二章学习的文章
时间: Thu Jan 1 19:32:48 2004
"极限的定义"曾经困扰着我。
我曾问了不少人,终於了解不少。
我希望一些微积分初学者不要像我以前一样,
绕很多圈子还是搞不懂。
所以我写了以下的教学文章,希望能让初学者弄懂极限的定义。
不过这只是草稿,内容可能有错误。
希望那些懂"极限定义"的人能帮忙我除错(debug)。
谢谢。
_________________________________________
极限的定义是:
对於所有ε>0,存在有一δ>0,
0<|x-a|<δ,|f(x)-L|<ε。
相信大部分微积分的初学者都望之生畏。
想要看懂它,我们不如举一些实际的例子来看看极限是在说什麽。
首先我们都知道:
lim 2x+1 = 7
x->3
那这是什麽意思呢?
它的意思就是:
我今天有个函数f(x)=2x+1。在x愈靠近3的附近,f(x)的值愈靠近7。
所以我们知道"极限":
lim f(x)=L
x->a
它要表达的是,x愈靠近a,f(x)愈靠近L。
所谓的"近"就是"距离很近"的意思,"距离"用数学符号来表达就是:
|x-a| 跟 |f(x)-L|
可是我们要如何表达"近"呢?
我先说一个故事:
从前从前有四个人A、B、C、D,有一天他们在争论一个问题:
x≠a,如何描述x很靠近a?
A先说:|x-a|<0.1。
B说:不,|x-a|<0.01更好。
C说:不不不,|x-a|<0.001更好。
A改口说:那|x-a|<0.0001更更好。
B说:错了,|x-a|<0.00001更更更好。
C说:No!|x-a|<0.000001更更更更好。
.
.
.
正大家闹的不可开交、难分难舍的时候,聪明的D打破沉默。
D说:争什麽,掺在一起做撒尿牛丸啊,笨蛋。反正不管你们说的数字有多小,
它们都大於0。所以这样说不就好了:
对於所有δ>0,|x-a|<δ。
A、B、C听的心服口服。
从此A、B、C、D过着幸福快乐的日子。
~故事完~
看完上面的故事,我们知道如何用数学符号表达"近"的概念。
再来看极限的定义。
(1) x->a
(2) f(x)->L
这两个用数学符号来表达就是:
(1) 对於所有δ>0,|x-a|<δ。
(2) 对於所有ε>0,|f(x)-L|<ε。
这已经有极限定义的雏型。
但是(1)要修改一下。
因为(1)是"x趋近於a",我们不希望x=a,所以只要在前面加个"0<"就行了。
所以(1)变成:
0<|x-a|<δ
我们虽然有两个式子了:
(1) 对於所有δ>0,0<|x-a|<δ
(2) 对於所有ε>0,|f(x)-L|<ε
但这样还是不够的。
因为我们希望x->a的同时f(x)->L,
可是今天我根本没说它、保证它具有这样的关系,
也许x->a的时候f(x)->K,
所以我们必须让(1)(2)发生关系。
我们希望"ε愈小让δ愈小",这样有什麽好处?
因为ε愈小那麽|f(x)-L|愈小,就是f(x)->L,
如果ε同时也让δ愈小,那麽不就代表|x-a|也愈小,也就是x->a。
这不就是极限要表达的概念吗?
那麽我们要如何让"ε愈小让δ愈小"?
可以从之前的(1)(2)式子引出。
我们把(1)(2)合并如下:
对於所有ε>0,对於所有δ>0,
0<|x-a|<δ,|f(x)-L|<ε。
我们只要把"对於所有δ>0",改成"存在有一δ>0"就行了。
为什麽?
首先你在纸上随便画一个f(x)函数图。
|f(x)-L|<ε去绝对值 => L-ε < f(x) < L+ε
它指的就是f(x)的值(或者说图形)要介於 y = L-ε 和 y = L +ε之间。
所以你今天ε取的愈小,那麽符合的f(x)就只有可能愈来愈少。
如果今天0<|x-a|<δ(代表 a-δ < x < a+δ),
又说"ε取的愈小,符合的f(x)就只有可能愈来愈少",
那不就代表"x的范围要愈来愈小"。
那麽,a是定值,所以δ要愈来愈小,才能造成"x的范围愈来愈小"。
所以我们知道把(1)(2)如此组合在一起,可以造成"ε愈小让δ愈小"。
现在来说明为什麽要叫"存在有一δ>0"。
如果今天ε为一定例如0.001,
我找得到 a-0.1 < x <
a+0.1在这样的范围里的所有f(x)值,都是符合的值(图形)。
那麽如果我取比它更小的范围
例如 a-0.01 < x < a+0.01,
那也应该在这样的范围里的所有f(x)值,都是符合的值(图形)。
所以我们知道δ其实不只一个,你只要"至少有一个"就行了。
所以极限的定义就如此导出。
(如有错误欢迎指正,谢谢。)
~完~
--
m 作为一个革命者,他死了。他已走向反革命,并且是中国工人
m 群众的敌人。蒋介石曾经是我的父亲和革命的朋友。他已经走
m 向反革命阵营,现在他是我的敌人了。
m .......蒋经国<打倒蒋介石声明>m
--
;44;32m ◢0;32;44m◣ ;37m︵︵ 0m█▔◣ █▔█ █▔▔
█▔█ █▆▉ █ █▔█ █◣█ █▔1m● mmmmm
;32;44m◢2m◤0;44;32m█◣m◢0;32;44m◣ ;37m︵︵
0;37;44m█ █ █▁◤ █▁▁ █▁█ ▉▉▉ █ █▁█ █◥█ █ █
mmmmmmm
;36;42m梦之大地 逼逼ㄟ四 7m█▁◤ █ █ █▁▁ █ █ ▉▉▉
█▁ █ █ █ █ █▁◤ mm
;32m※ Origin:3m <bbs.ccns.ncku.edu.tw> 1m◆ From:6m
140.116.132.118 mmm
--
※ 发信站: 批踢踢实业坊(ptt.cc)
◆ From: 140.112.240.133
1F:→ dQoQb:推~~~真是太棒了 140.112.18.101 09/17
2F:推 kenonearth:诚心的希望以後再PO类似的教学文章!! 218.166.64.11 09/17
3F:推 craworm:感激不尽啊 220.136.169.210 09/17