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函数的极限定义

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全栈程序员站长
发布于 2022-08-12 08:17:00
发布于 2022-08-12 08:17:00
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大家好,又见面了,我是你们的朋友全栈君。

函数的极限情况

情况1: 自变量x任意地接近于有限值x0,记作x->x0时,函数f(x)的变化情况; 情况2: 自变量x的绝对值|x|无限取向正无穷的时,函数f(x)的变化情况;

然后明白下去心邻域: 以x0这一点为中心的任何开区间——称为点x0的邻域。用符号表达为:U(x0) 如果去掉x0这个点,那么就是去心邻域,用符号表达为:U’(x0)

定义: |f(x)-A|<small value,x无限趋向于x0

这里的: small value可以任意小,要多小有多小。 A是一个常数。 那么此时必须有个前提是,存在一个正数some value使得,0<|x-x0|<some value 也就是在x0的去心邻域内,函数f(x)的值,无限接近A,也就是|f(x)-A|可以任意小了。 此时A,就是f(x)在x趋向x0时候的极限了。

例题1: 证明函数f(x)=x在x趋向x0的极限是x0。

这貌似是一个废话。

首先写出如何计算机械,|f(x)-A|=|f(x)-x0|,此时要满足任意小。

|f(x)-A|=|f(x)-x0|=|x-x0|<small value 此时是否存在一个数字,使得在x0的邻域内,满足呢? x0的邻域怎么表达呢? 是:0<|x-x0|<some value ok,我们正好利用|x-x0|<small value这个式子。 此时只要让some value等于small value就找到了这个正数。

例题2: 证明函数2x-1在x趋向于1的极限是1 貌似这个也是一句废话。

函数2x-1,减去极限1的绝对值,得到的是|2x-1-1|=2|x-1|,此时要让2|x-1|<small value 此时能否找到x在1点的邻域呢? 0<|x-x0|<some value 我们将2|x-1|<small value 两边除以2,得到:|x-1|<small value / 2 ok,我们找到了,我们只要让some value = small value / 2即可。

总结: 证明一个函数在x趋向于某个数字x0的极限是A,那么首先,让这个函数减去这个极限。 然后看看能否在x0处找到对应的邻域,邻域宽度是some value。

附带图:

==================== 下面是极限的情况2: 当自变量x的绝对值无限趋向于正无穷的时候,函数的极限情况。

定义: 找到一个数字some value,使得|x|>some value,还能够满足|f(x)-A|<small value

所以我们的核心是要找到这个X,即是自变量的x的界。

举例1: 证明:函数1/x,在x趋向于无穷的时候的,极限为0。 这是一句废话,那么怎么证明这个废话呢?

首先:|f(x)-A|<small value |1/x-0| < small value 等价于: |1/x|<small value 此时small value是任意小量,但是大于0。 所以: 1/|x| < small value

而我们找到的那个数字,是要满足|x| > some value 正好上个式子,变化下得到:|x|>1/small value 此时我们只要让X等于1/small value即可。

这样我们就找到了X了。

附带图:

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