简析如何掌握极限的ε语言定义
如何理解 “ε-N” “ε-δ” “ε-X” 语言
如何理解“ε-N”“ε-δ”“ε-X”语言
数列极限、函数极限是高等数学第一部分内容,其中极限的定义几乎是用符号表达的,用纯粹的数学语言对“极限”进行描述.许多考生感觉极限的定义太抽象,与中学的讲法不同.用定义去证明一个个数列或函数在某过程下是否有极限时,学生看到的方法步骤似乎是“套路”,但自己动起手来又不知道如何去“套”。
真的有“套路”吗?如果真的有所谓“套路”,那应该是正确的解题思路!
下面我们梳理一下极限思想的核心内容.
极限的通俗定义:如果一个变量y在某变化过程中,与一个常数a的距离越来越小且无限接近于0,则变量y在该过程下有极限a.
显然这个定义容易理解.但是,从数学角度来看,有两点没有说清楚,一个是“变化过程”,另一个是“无限接近a”,因此为了解决这个语义上的模糊不清问题,从更严谨的意义上,数学家们给出符号式的定义:。
如何理解极限的ε-δ定义及应用
如何理解极限的ε-δ定义及应用作者:侯林波赵嘉旭来源:《科教导刊》2010年第12期摘要极限的概念和思想方法在高等数学中占有极其重要的地位和作用,可以说它们贯穿于高等数学的整个体系,在高等数学中,可连续、可导、可积等概念都是利用极限的-给出的,所以说,如果理解了极限的概念,那么在学习高等数学时与之相关的定义和问题就很容易理解和解决了。
在此主要从极限f(x)=a的定义入手来理解和研究。
通过分析和理解我们形成一种基本的认识:“极限是研究变量的变化过程,并通过变化的过程来把握变化的结果。
”关键词极限定义无限接近中图分类号:O1文献标识码:A1 极限的两个定义1.1 定性定义定义1当自变量无限接近(无限趋近于)定点x0时,函数f(x)值无限接近于(任意接近于)定值a,那么定值a就称作函数f(x)在x0点的极限,记作f(x)=a。
而极限 f(x)=a的定性定义是一个描述性的定义,在这里只是用“无限接近(无限趋近于)”这类朴素的形象的语言,对极限作了定性的描述,这些在数学中无法进行严格的论证,其中的“无限接近”或“任意接近于”该怎么来理解,什么程度上的接近才是“无限接近(无限趋近于)”,对我们来说,虽然很形象,但又很抽象,感觉上是那么回事,但又无法具体表达出来。
那么,我们要想理解极限的概念,就要转换思维方式,从距离的角度来考虑。
不妨将“自变量x无限接近(无限趋近于)定点x0”转化为动点x到定点x0的距离│x-x0│是一定范围之内即│x-x0│1.2 定量定义定义2设函数f(x)在空心邻域U0(x0):0│f(x)-a│< (1)那么常数a就叫做函数f(x)当x→x0时的极限,记作f(x)=a (2)以上定义可以用符号表达为:f(x)=a>0,E>0,当02 极限定义的分析下面我们对以上用符号表达的定义进行逐句和逐个符号分析,并且理解其中每句的含义和之间的关系。
我们来搞明白与E和与两对符号所代表的含义和作用。
极限“ε—语言”的认知过程
理学的角度去剖析极限 g 一语言的认 知过程, 进一步分
A — 个 数, V >0, —, 定 若
> 0,当0<
析在认知过程中 8 一语言的学习障碍及其图式的形成和
精深。
1 极限 8 一语言的图式
l 一 < 时有 ‰I
Ix 一 f ) Al ( <占,
则称函数Y= ) 当 趋向于 时极限存在并以 。 A为极限值, 记作
( su I t to t m ts n opt cn ,Y hnUirt,Fhn360 ,C n i efMa e acadCm u r i c i u n ei w u 00 №) t h i e Se e c v sy 3
A sr c : 8 E p eso ey i o tn mt e a c e 'ig B ti i df c l t td . i u sd te a q ‘ t n o b t a t x rsin i v r mp r ti r h r t s lmnn , u t s i iu t o s y D s se h c ms i f s a n n i u c io
命题 的学习属于同位学 习。另—力面 ,从娄歹和函数的 殳0
关系来分析 ,函数握激 列的上位概念 ,所 以当学生学习
中,学习者不能明确 :由于 的任意性导致了两个区间 ,‰)一 < )< (0 ( fx)+8,
一பைடு நூலகம்
了定义 1 之后来学习定义 2属于 E 位学习。其次 ,定义
6 < <X 0+6
第 3 卷 第 4期 _ 4
02 21 年 4 月
宜春学院学报
J u u f ih n C l g o n d 0 c u ol e Y e
谈谈函数极限的ε—δ定义法
万 县 市 教 师进 修 学 校 高 中 数 学 第 四 册 讲 了 数 列 极 限 的 ’s , 一 N 定 义 法 对 于 函 数 的 。 一 各 定义 法 未 作 介 绍 如 果 把 数 列 视 为 以 自然 数 为 自变 量 C 的 离 散 性 函 数 那 么 它 的 极 限的 一N 定 义 法 的 基 本 思 想 完全 可 以 用 来 定 义 以 实 数 为启 变 量 的 连 续 性 函 数 的 极 限 本 文 着 重
, “ ”
。
。
,
,
,
。
厂 了一 刁 厂一 一 1
了 洲
户卜 其 中各 是 一 个很 小 的 正 数 以 2 关 心 的 邻 ; 域可 表为不等式 形式 2 一 乙< x < 2 十 乙 或 } x 一 2 1< 乙 由于 对于 y ( 2 ) 的值 有无意 义 在 极限 过 程 不作 要 求 所 以 不 等 式 可 记 为 0 < x J 一 Z j< 各 Z 现 在寻求 相应的 函 数 y 一 x 的变 化 邻 域 因为
,
0 4 的 确切 定 义 叙 述
。
,
对 于任 意 给 定 的 正 数 总存在 一 个 x 一 2 0 各 当 < I }< 时 不 等式 ’ “ }x 一 4 . < 。 !y 一 4 】 ’ 恒 成 立 就 说 当 x o Z 时 函数 y 一 x 以 4 为
0
, , 。 ,
。
的 别 因 此关 键 不 在 于 所 找 到 的 乙的 大小 而 在 于 合 乎 条 件 的乙 是 否 存在
”
。
,
。
“
”
,
“
,
。
、
函数极限ε-δ定义的解读(老黄学高数第85讲)
老黄学高数
第85讲 函数极限
ε-δ定义的解读
设f在某空心邻域U⁰(x0;δ’)内有定义, A为定数. 若对任给的ε>0,存在正数δ(<δ’),使得 当0<|x-x0|<δ时,有|f(x)-A|<ε,则称 函数f当x趋于x0时以A为极限. 注: 1、定义中的正数δ,相当于数列极限ε-N定义中的N,
它依赖于ε,但不是由ε所唯一确定。一般来说,
根据函数极限的ε-δ定义叙述
≠A.
解:函数f在点x0的某个空心邻域U⁰(x0;δ’)内有定义,
A为定数。若存在某个正数ε0,使得对任意正数δ(<δ’), 总存在x’,满足0<|x’-x0|<δ,且|f(x’)-A|≥ε0,则称
当x→x0时函数f不以A为极限,记作:
≠A.
若A存在任意性,则当x→x0时函数f的极限不存在.
ε愈小,δ也愈小,δ不唯一,可取得更小一些。
设f在某空心邻域U⁰(x0;δ’)内有定义, A为定数. 若对任给的ε>0,存在正数δ(<δ’),使得 当0<|x-x0|<δ时,有|f(x)-A|<ε,则称 函数f当x趋于x0时以A为极限, 注:
2、定义中只要求函数f在x0的某一空心邻域内有定义,
一般不考虑f在x0处是否有定义,或取什么值。
4、ε-δ定义的几何意义如图:
正数ε越小时,一般δ也越小;
f(x)在U⁰(x0;δ)内的图象落在 横轴区间U⁰(x0;δ)和纵轴区间 U(A;ε)围成的带形区域里.
函数极限的几何意义:
x趋于+∞的函数极限
x趋于x0的函数极限
按定义证明: (x2-6x+10)=2; 证:∀ε>0,当0<|x-2|<1时,有 |(x2-6x+10)-2|=|x-2|·|x-4|≤|x-2|(|x-2|+2)<3|x-2|, 只要取δ=min{1, },则当0<|x-2|<δ时,就有 |(x2-6x+10)-2|<ε, ∴ (x2-6x+10)=2.
数列极限的ε-N定义的解读(老黄学高数第49讲)
只要取N=2/ε或N=[2/ε]+1,
(1)当ε1=0.1时,取N1=20. (2)当ε2=0.01时,取N2=200. (3)当ε3=0.001时,取N3=2000.
设an =
,n=1,2,…,a=0.
(2)对ε1,ε2,ε3可找到相应的N,是否证明an趋于0? 若不是,应该怎样做才对?
老黄学高数
第49讲 数列极限
ε-N定义的解读
(数列极限的ε-N定义)
设{an}为数列,a为定数. 若对任给的正数ε,总存在正整数N,
使n>N(或n≥N)时,有|an -a|<ε(或|an-a|≤ε),
则称数列{an}收敛于a,定数a称为数列{an}的极限,
记作:
=a,或an→a(n→∞),
读作“当n趋于无穷大时,an的极限等于a或an趋于a”.
a+ε1 a
a-ε1
… …an…
注:
1、正数ε具有任意性,ε愈小表示an与定数a愈接近, ε可以任意地小,说明an与a可以接近到任何程度。 所以可以“不妨设ε小于某正数”, 不能“不妨设ε大于某正数”。
a+ε2 a
a-ε2
… …an…
注:
1、正数ε具有任意性,ε愈小表示an与定数a愈接近, ε可以任意地小,说明an与a可以接近到任何程度。 所以可以“不妨设ε小于某正数”, 不能“不妨设ε大于某正数”。
注:
1、正数ε具有任意性,ε愈小表示an与定数a愈接近, ε可以任意地小,说明an与a可以接近到任何程度。 所以可以“不妨设ε小于某正数”, 不能“不妨设ε大于某正数”。
a+ε0
a
… …an…
a-ε0
注:
简析如何掌握极限的ε语言定义
简析如何掌握极限的ε语言定义极限的ε语言定义是非常精准但又极其抽象的定义,本文从解不等式的角度出发,讨论了如何理解并掌握这种定义,为数学专业的初学者提供了一种思考的新角度,有助于学习者能巧妙而快速地应用ε语言定义求极限。
标签:极限;ε-δ定义;不等式极限理论是微积分的理论基础,而极限的ε语言定义是从量化的角度给出了用数学解析式计算数列an(函数f(x))与某个常数A的依赖于自变量n(x)的距离的一种定义形式。
极限的ε语言定义中核心的是两个不等式及其之间的逻辑关系。
就不等式本身而言,其求解就是数学中比较难的一个环节,在极限的ε语言定义中涉及两个不等式,而计算的核心是由一个不等式出发求证另一个不等式的存在性,由于极限的语言定义的极度抽象,使得初学者对它的学习感到很难掌握。
本文从不等式出发,解析两个不等式之间的这种逻辑结构,给出它们之间更为清晰的关系以便初学者能快速地应用极限的ε语言定义解题。
一、数列极限的ε-N定义定义1 设{an}为数列,a为已知的常数,若对任意的ε>0,总存在正整数N,使得当n>N时有|an-a|N和|an-a|0,希望不等式|an-a|N时,在|an-a|中,将其中的n用不等式n>N右侧的N替换,就会推出不等式|an-a|N;(2)若能找到,如何找?对这两个问题的回答是理解和掌握数列极限的ε-N定义的关键。
事实上,一般情况下,这两个问题是在同一过程中解答的,为了找到使不等式|an-a|N,有两方面要去思考。
一方面,虽然n>N是使|an-a|N作为|an-a|N,同时也即是问题所要的充分条件。
保证等价推导是很容易做到的,所以,在解题时,思考的方向往往是从|an-a|N。
这是学习数列极限的ε-N定义首先要弄清的地方。
另一方面,为了能从不等式|an-a|N,需要搭建合理而巧妙的桥梁。
其中一个是将|an-a|先做适当的变形。
为了保证|an-a|N的逻辑关系不变,对|an-a|只能做恒等或放大变形。
简析如何掌握极限的ε语言定义
简析如何掌握极限的ε语言定义作者:杨兆兰来源:《求知导刊》2015年第05期摘要:极限的ε语言定义是非常精准但又极其抽象的定义,本文从解不等式的角度出发,讨论了如何理解并掌握这种定义,为数学专业的初学者提供了一种思考的新角度,有助于学习者能巧妙而快速地应用ε语言定义求极限。
关键词:极限;ε-δ定义;不等式极限理论是微积分的理论基础,而极限的ε语言定义是从量化的角度给出了用数学解析式计算数列an(函数f(x))与某个常数A的依赖于自变量n(x)的距离的一种定义形式。
极限的ε语言定义中核心的是两个不等式及其之间的逻辑关系。
就不等式本身而言,其求解就是数学中比较难的一个环节,在极限的ε语言定义中涉及两个不等式,而计算的核心是由一个不等式出发求证另一个不等式的存在性,由于极限的语言定义的极度抽象,使得初学者对它的学习感到很难掌握。
本文从不等式出发,解析两个不等式之间的这种逻辑结构,给出它们之间更为清晰的关系以便初学者能快速地应用极限的ε语言定义解题。
一、数列极限的ε-N定义定义1 设{an}为数列,a为已知的常数,若对任意的ε>0,总存在正整数N,使得当n>N 时有|an-a|则称a为数列{an}的极限,记作liman=a。
在数列极限的ε-N定义中有两个不等式,即:n>N和|an-a|它们的逻辑关系是:任给ε>0,希望不等式|an-a|N时,在|an-a|中,将其中的n用不等式n>N右侧的N替换,就会推出不等式|an-a|基于数列极限ε-N这样的定义,有以下两个问题必须搞清楚:(1)能否找到使不等式|an-a|ε成立的n允许取值的下限N,即不等式n>N;(2)若能找到,如何找?对这两个问题的回答是理解和掌握数列极限的ε-N定义的关键。
事实上,一般情况下,这两个问题是在同一过程中解答的,为了找到使不等式|an-a|N,有两方面要去思考。
一方面,虽然n>N是使|an-a|ε成立的充分条件,但是为了更快地寻找线索,可以先假设|an-a|N作为|an-a|N,同时也即是问题所要的充分条件。
函数极限的 ε-δ 定义
函数极限的ε-δ定义及解释
函数极限的ε-δ 定义是一种用于精确描述函数在某点处极限的数学定义。
它用ε (epsilon) 和δ (delta) 两个变量来表示,通常用于实数域上的函数。
具体定义如下:
设函数 f(x) 在 x=a 的某个去心邻域内没有定义(或者与f(a) 无关),除非 x=a 本身的取值,即 0 < |x-a| < δ 时,f(x) 在 x=a 处没有定义(或者与 f(a) 无关)。
如果对于任意给定的ε > 0,都存在一个正数δ > 0,使得当 0 < |x-a| < δ 时,都有 |f(x) - L| < ε 成立,其中 L 是实数,那么我们说函数 f(x) 在 x=a 处的极限为 L,记为:lim(x→a) f(x) = L
在这个定义中,ε 表示我们对极限值 L 的容忍度,δ 表示在离极限点 a 足够近的范围内,函数值 f(x) 与极限值 L 的距离的容忍度。
简而言之,这个定义要求当 x 足够接近 a 时,f(x) 必须足够接近 L,且接近程度由ε 和δ 的选取来控制。
通过这个ε-δ 定义,我们可以严格地说明一个函数是否在某一点处有极限,并帮助我们理解和证明函数的极限性质。
极限定义的总结范文
极限定义的总结范文极限是微积分的重要概念之一,用于描述函数在一些点处的极限行为。
极限可以被定义为趋向于一些值的函数值序列或者趋向于一些点的函数值。
对于一个函数f(x)来说,在接近一些特定点处函数值的变化情况,可以通过极限来描述。
极限的定义可以通过等价关系进行描述,包括用邻域和ε-δ定义。
邻域定义可以表达为:对于一些实数x,如果对于任意一个给定的正值ε,都存在一个邻域N(x),使得当x位于邻域N(x)内时,函数f(x)的输出值都与给定值L在ε范围内,则称函数f(x)在x趋向于L时具有极限存在。
另一种常见的极限定义是ε-δ定义,其描述了函数值f(x)与给定极限L之间的距离关系。
如果对于任意给定的正值ε,都存在一个正值δ,使得当x与给定点a之间的距离小于δ时,函数值f(x)与L之间的距离小于ε,则称函数f(x)当x趋向于a时具有极限存在。
极限定义的基本思想是要通过建立函数值和给定值之间的距离限制,来获取函数对于特定点的行为特征。
通过限制函数值与给定值之间的距离,可以确定函数在特定点附近的行为趋势,包括是否逼近于一些特定值、是否存在震荡或者发散等。
极限定义在微积分中具有重要的应用价值。
它可以用于研究函数的连续性、可导性和积分性等性质。
在求解极限问题时,常常使用极限定义作为判断依据,通过推导和运用特定的极限性质,我们可以求解各种复杂的函数极限。
总之,极限定义是微积分中的基本概念之一、它通过限制函数值与给定值之间的距离来描述函数在特定点的行为趋势。
极限定义可以通过邻域和ε-δ定义等方式来表达。
极限定义在微积分中具有广泛的应用,可以用于研究函数的连续性、可导性和积分性等问题。
函数极限epsilon delta
函数极限epsilon delta在数学中,函数极限是表示变量x在某一或多个特定点处的极限的一种概念。
在具体的函数极限中,符号δ(delta)和ε(epsilon)被用来表示一个特定的数量,而这些特定的数量又可以用来说明函数极限的性质。
(delta)和ε(epsilon)的概念及其应用在函数极限中的作用为我们今天的讨论主题。
首先,我们应该了解δ(delta)和ε(epsilon)分别指代什么。
(delta)是指一个无穷小的量,而ε(epsilon)是指一个特定的正数量。
一般来说,δ(delta)一般用作衡量变量x在某个点处取值的“大小”,而ε(epsilon)则用作衡量被考虑的极限的“强度”。
(delta)和ε(epsilon)之间的关系是,δ(delta)决定了x在某个特定点处的取值,而ε(epsilon)则决定了此时此刻被考虑的极限是否成立。
接下来,我们就可以看一下δ(delta)和ε(epsilon)在函数极限中的具体应用了。
假设我们有一个函数f(x),它在x=a处处取得极大值f(a),并且随着x向a靠近时,函数f(x)也会向f(a)靠近。
我们想知道函数f(x)到达f(a)的上限是多少?此时,我们就可以引入δ(delta)和ε(epsilon)的概念了。
δ(delta)的一般定义是一个极小的正值,它可以用来表示变量x在某一点处取值的“大小”。
因此,对于我们正在考虑的问题来说,δ(delta)表示x与a之间的距离。
当x比a离得更近时,δ(delta)也会更小。
而ε(epsilon)的意思则是一个特定的正数量,它可以用来衡量被考虑的极限的“强度”。
因此,对于我们正在考虑的问题来说,ε(epsilon)表示函数f(x)变近f(a)的速度。
若ε(epsilon)越小,则表示函数f(x)到达f(a)的速度越快,而若ε(epsilon)越大,则表示函数f(x)到达f(a)的速度越慢。
最后,一般来说,我们可以用δ(delta)-ε(epsilon)定义来表示函数f(x)在x=a处取到极大值f(a)的情况:我们可以说,当|x-a|(delta)且|f(x)-f(a)|(epsilon)时,函数f(x)就已经取到了极大值f(a)。
极限的ε—δ定义法
极限的ε—δ定义法
极限的εδ定义法是数学中常用的一种方法,用来判断一个数学问题给出的序列极限是否存在,其基本思想是将“极限存在”定义成一个条件,即满足某个特定条件时,序列的极限存在,并且这个条件与序列中的每个数字有关。
极限的εδ定义法的基本思想是,给定一个正的极限ε,存在一个δ,使得当n>=N,且 |x(N)-L|,成立。
其中,x(N)表示n项的值,L示序列的极限值,ε示正的极限值,δ表示一定的正数,N表示大于某一正数N时。
根据极限的εδ定义法,可以判断一个序列的极限是否存在,其具体步骤是:
1、首先,给定一个正的极限ε;
2、确定δ,使得当n≥N,且| x(N) - L| ,极限成立;
3、当 n> N时,检查 | x(N)-L |否小于,如果小于,则极限成立,反之,极限不成立;
4、重复2、3步,直到极限成立。
极限的εδ定义法在数学中有着重要的应用。
在实际的数学计算中,可以利用这种方法快速、准确地计算出一个序列的极限,而且准确度较高,从而解决不同类型的数学问题。
例如,在求解集合中各元素的极限时,可以采用极限的εδ定义法来求解;还可以用于求微积分。
此外,在实际应用中,也可以用极限的εδ定义法来判断函数的极值,从而求得函数的最大值或最小值。
综上所述,极限的εδ定义法是一种非常重要的数学方法,广泛用于数学计算、求解数学问题等。
其基本思想是将“极限存在”定义为一个条件,当该条件满足时,极限存在,而且与序列中的每个数字有关。
极限的εδ定义法在数学计算和解决数学问题中都有重要的作用,值得广泛研究和应用。
数列极限的ε-N定义(老黄学高数第48讲)
方法1:记h= -1>0,则|qn-0|=|qn|=
;
由(1+h)n≥1+nh可得:|qn|≤
≤.
要使|qn| ≤ <ε=
,只要取N≥ ,
则当n>N时, 便有|qn-0|<ε,得证.
2、证明:当|q|<1时,
=0.
证:当q=0时,结论成立. 当0<|q|<1时, ∀ε>0, 方法2: 要使|qn|<ε=|q|log |q|ε,
-3|<ε,∴
+1} ,则当n>N时,便有 =3.
证明: 证法2:|
=3.
-3|=
≤ (n≥3),
∀ε>0,要使 <ε= ,
只要取N=max{3, [9ε-1] +1} ,则当n>N时,便有
|
-3|<ε,∴
=3.
2、证明:当|q|<1时,
=0.
证:当q=0时,结论成立. 当0<|q|<1时, ∀ε>0,
只要取N=[log|q|ε] +1,则当n>N时,便有 |qn-0|<|qN|<ε,得证.
《庄子·天下篇》中有
“一尺之棰,日取其半,万世不竭”,即: 一根长为一尺的木棒,每天截下一半,无限循环, 可把每天截下部分的长度记为数列:(单位尺) 1/2, 1/22, …, 1/2n, …或{1/2n}.
老黄学高数
第48讲 数列极限的
ε-N定义
《庄子·天下篇》中有
“一尺之棰,日取其半,万世不竭”,即: 一根长为一尺的木棒,每天截下一半,无限循环, 可把每天截下部分的长度记为数列:(单位尺) 1/2, 1/22, …, 1/2n, …或{1/2n}.
ε数学含义
ε数学含义
ε是由古希腊数学家尼古拉斯波那齐在1737年首次提出的一个独立的数字,它具有非常重要的数学意义,并在近代数学中被广泛使用。
那么,ε数学含义是什么呢?
首先,ε是真数的一个有限值,其定义为一个正数,其值小于所有实数,并且通常用表达式ε> 0表示。
在数学发展的早期,ε的出现被用来代表一个非常小的数量,它可以用来解释极限、收敛性等概念。
例如,当某个极限的值小于ε时,可以认为该极限的值接近于零。
ε的另一个重要应用在于求和。
在许多数学问题中,积分只能用求和表示,而通常所求出的结果只是对结果的一个上界和下界,而通过使用ε,可以使两者之差接近于零,这样就可以获得更精确的结果。
此外,ε也在微积分中扮演着重要的角色,它能够让我们用来表示无限的级数,这些级数极其稳定,可以用来计算积分,也可以用来求和。
最后,ε在复数方面也很有用。
复数可以分解为两个实数部分,ε可以用来表示其中一个部分的实数大小。
这样,我们就可以得到复数的精确参数。
总之,ε是一个非常独特,有重要意义的数字,在数学发展史上,它和现代数学中的应用,都起着非常重要的作用,帮助我们解决许多数学问题,因此,对它的研究也充满了重要的意义。
- 1 -。
数列极限的 ε—n定义
数列极限的ε—n定义我们来看一个日常生活中的例子。
想象一下,你打算去跑步锻炼身体。
第一天,你决定跑1公里,然后第二天增加到2公里,第三天增加到3公里,以此类推。
随着天数的增加,你的跑步距离也在不断增加。
但是,你是否能够无限地增加下去呢?当然不行。
人的体力是有限的,我们无法无限地增加跑步的距离。
这就引入了数列极限的概念。
在这个例子中,我们可以将每天跑步的距离表示为一个数列:1,2,3,4,...。
当天数趋向于无穷大时,跑步的距离是否会趋向于某个特定的值呢?在这个例子中,我们可以看到,随着天数的增加,每天跑步的距离逐渐增加,但并没有无限增加,而是逐渐趋于一个极限值。
假设这个极限值是5公里,那么当天数无限增加时,你的跑步距离将趋近于5公里,但永远不会超过5公里。
这个例子可以帮助我们理解数列极限的概念。
数列极限是指当数列中的元素随着自变量(如天数)的增加而无限接近某个特定的值时,这个特定的值就是数列的极限。
在我们的例子中,跑步距离趋近于5公里,所以5公里就是数列的极限。
除了跑步的例子,数列极限在生活中还有很多应用。
比如,我们可以将每天的气温变化表示为一个数列。
当我们观察一周的气温变化时,我们会发现每天的气温都在变化,但是是否会趋于某个特定的值呢?答案是肯定的。
随着时间的推移,气温的变化会逐渐趋于一个稳定的值。
这个稳定的值就是数列的极限。
通过观察气温的变化,我们可以预测未来的天气情况,因为我们知道气温会趋近于某个特定的值。
除了跑步和气温,数列极限在金融领域也有应用。
比如,我们可以将某个股票的价格变化表示为一个数列。
通过观察股票价格的变化,我们可以判断该股票的走势,并作出相应的投资决策。
因为股票价格会趋近于某个特定的值,这个值就是数列的极限。
通过以上的例子,我们可以看到数列极限在生活中的应用和意义。
无论是跑步的距离、气温的变化还是股票价格的波动,数列极限都帮助我们理解和预测事物的发展趋势。
数列极限的概念不仅在数学中有重要意义,也在日常生活中有广泛的应用。
级数发散的ε-n语言
级数发散的ε-n语言级数是数学中的重要概念,指的是将一系列的数按照一定的规则加总起来的运算。
当我们讨论一个级数的性质时,一个重要的问题就是要确定级数是收敛还是发散。
在这里,我将介绍一种用ε-n语言来描述级数发散的方法,以及该方法的应用和意义。
我们来回顾一下什么是级数。
级数是将一系列的项排列在一起并加总的运算,通常用符号∑表示。
例如,对于一个级数∑an,其中an 表示第n个项,我们可以将它表示为∑an = a1 + a2 + a3 + ... + an。
当这个级数的部分和序列(即S_n = a1 + a2 + a3 + ... + an)的极限存在时,我们说这个级数是收敛的,可以用S表示。
否则,如果这个序列的极限不存在或者等于无穷大,我们说这个级数是发散的。
ε-n语言是一种用来描述数列趋于极限的语言。
它的基本思想是通过控制项与极限之间的差距来判断数列是否趋于极限。
在这种语言中,ε表示一个趋于零的正数,n表示项的下标。
我们通过观察数列的项与其极限的差距,来确定数列是否趋向极限,进而判断级数的发散性。
接下来,我们来看一个简单的例子:级数∑(1/n)。
我们想要证明这个级数是发散的。
我们可以运用ε-n语言的思想来进行证明。
根据定义,我们知道这个级数的部分和序列是一个调和级数的部分和序列,即Sn = 1 + 1/2 + 1/3 + ... + 1/n。
我们来观察Sn与1的差距。
我们希望通过控制项与极限的差距来判断数列是否趋于极限。
对于任意给定的ε>0,我们可以找到一个正整数N,使得当n>N时,|1/n - 0| < ε。
也就是说,对于任意给定的ε>0,当n>N时,1/n<ε。
于是,我们有:S_N+1 - S_N = (1 + 1/2 + 1/3 + ... + 1/N + 1/(N+1)) - (1+ 1/2 + 1/3 + ... + 1/N) = 1/(N+1)由于1/(N+1)<ε,所以当n>N时,|Sn+1 - Sn| = 1/(N+1) < ε。
极限中ε与δ的关系
极限中ε与δ的关系在数学中,极限是一种重要的概念,它是指当自变量趋近于某个值时,函数值也趋近于某个值。
而在极限的计算中,ε与δ是两个非常重要的概念,它们之间的关系也是非常密切的。
我们来了解一下ε和δ的定义。
ε是一个正数,它表示函数值与极限值之间的误差范围,也就是说,当函数值与极限值之间的差距小于ε时,我们就认为函数值已经趋近于极限值了。
而δ也是一个正数,它表示自变量与极限值之间的距离,也就是说,当自变量与极限值之间的距离小于δ时,我们就认为自变量已经趋近于极限值了。
在极限的计算中,我们通常需要根据ε和δ的关系来确定一个函数的极限是否存在。
具体来说,我们需要找到一个δ,使得当自变量与极限值之间的距离小于δ时,函数值与极限值之间的误差范围也小于ε。
如果存在这样的δ,那么我们就可以说这个函数的极限存在,并且极限值就是我们所求的值。
那么,ε和δ之间的关系是什么呢?根据极限的定义,我们可以得到以下结论:当ε越小时,我们需要找到的δ也就越小。
这是因为,当ε越小时,函数值与极限值之间的误差范围也就越小,因此我们需要找到一个更小的δ,使得自变量与极限值之间的距离也越小,才能满足函数值与极限值之间的误差范围小于ε的要求。
举个例子来说,假设我们要求函数f(x)=x²在x=2处的极限。
我们知道,当x趋近于2时,f(x)也会趋近于4。
现在,我们要找到一个δ,使得当|x-2|<δ时,|f(x)-4|<0.1。
根据上面的结论,我们知道,当ε越小时,我们需要找到的δ也就越小。
因此,我们可以先假设ε=0.1,然后根据函数的定义式来求解δ。
具体来说,我们可以将函数的定义式代入到|f(x)-4|<0.1中,得到以下不等式:|x²-4|<0.1接下来,我们可以对不等式进行变形,得到以下等式:-0.1<x²-4<0.1然后,我们可以将等式两边加上4,得到以下等式:3.9<x²<4.1我们可以对等式两边开根号,得到以下等式:1.975<|x-2|<2.024因此,我们可以取δ=1.975或δ=2.024,使得当|x-2|<δ时,|f(x)-4|<0.1。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
⑧
c S h o u Y e "  ̄
立 ,将 n> N作 为 l a n m al < £ 的 必 要条件推 出 n允许取值 的下界 Ⅳ。事实 上, 如 果推导的过程 是等价 关系的推导 ,
简析如何掌握极限的 E语言定义
杨 兆 兰
这样所得到的结果 n>N ,同时也即是
问题所要 的充 分条件 。保证 等价 推导是 很容 易做 到 的, 所 以 ,在解 题 时 ,思 考的方向往往是从 l a n m a I < s出发推
两方面 要去 思考 。
一
O ,总存在正数 ,使得 当
有: 1 I 厂( )— A l < £
的角度 出发 ,讨论 了如何 理解 并掌握这种 定义 ,为 数学专 业的初 学者 提供 了一种 思考 的新角度 ,有助 于学 习者 能巧妙而快速地 应用 s语言定义求极 限。 关键词 :极 限; 8—8定 义;不等式
出它 们 之间 更 为清晰 的 关 系以便 初 学 者能快 速地 应用极限 的 s语言定 义解
l a n - al < 8
例 1 证明 l i m ÷= 0 ,这里 O L 为正
数。
则称 a为 数 列 { a }的极 限 , 记 作
! i  ̄n = a 。
在数列极 限的 s— N定义 中有两个 不等式 ,即 :
n> N和 l a n m a I < 8。
思考过程: 由于I 七一 0 I = , 而÷
等式 n> N;
的 E> O ,只要取 Ⅳ =
+ 1 ,则 当时
n >N , 便有 < 击<8 , 即I 一 0 I <
言定义 中核心 的是两个 不等式及其之 间 的逻辑关 系。就不等式本 身而 言 ,其 求 解就是数学 中比较难 的一个环 节 ,在极 限的 s语言定义中涉 及两个不等式 , 而 计 算的核 心是 由一个不等式出发求证另
一
e 。 这 就 证 明 了 磅 = 0 。 例2 毋= 0 证: 对任 给的8>0 , 为 使I 等一
0 l - 一 巫
n  ̄一 m
_ L
n
’ … … 。 ≤ ÷<8 ,
只要取 Ⅳ _ ,则 当 n> N时 ,便 有
个 不等式的存在性 ,由于极限的语 对 这 两个 问题 的回 答 是理 解 和掌
出 n> N。这 是学 习数 列极限 的 8一 N 定义首先要弄清 的地方 。
摘
要 :极 限的 e 语言定 义是 非常精准但 又极其抽 象的定义 , 本 文从 解不等 式
另 一方 面 ,为 了能 从 不 等式 a— aI < 8正确地推导 出不等式 n> N, 需 要搭建合理而巧妙 的桥梁 。其 中一个 是 将 一 。l 先做 适 当的变 形。为 了保 证
l 一 0 l <s 。 这 就 证明 了 延 皓= 0 。 二、函数极限的 £ 一 8定义
定义 1 设 厂 ( ) 为 定 义在 U( )
定义的极 度抽象 ,使得初学者对它的学
一 Ⅳ定 义的关键 。事实 习感到很难掌握 。 本文从 不等式出发 , 解 握数 列极 限 的 e
( ) ) 与某 个常 数A的依赖于 自变量 n ( )
的距 离 的一种定 义形 式。极限 的 s语
等式 n> N右 侧 的 Ⅳ替 换 ,就 会 推 出
不等 式 l a 一 nl < £成 立。 基于数列极 限 8一 N这样的定义 , 有以下两个问题必须搞 清楚 : ( 1 )能否找到使不等式 I a n D a I < s成 立 的 n允 许取 值 的 下 限 Ⅳ,即不
a I < £和 n> N 的 逻 辑 关 系 不 变, 对l a n m a 1 只能做恒等或放大变形 。
—
变形 的 目标 是去掉绝对值 并得到关 于 n 的一个真分式 , 其分子为常数 。 此时 , 再 令 此 真 分式 小 于 8,推 出 n> N。 同 时 ,可 以清晰 地看 到 ,Ⅳ是关 于 e 的 函数 ,这 里要 指 出 的是 ,将 I a n — a I 恒 是很容 易做 到。
析两个不等式之 间的这 种逻辑结构 , 给 上 ,一 般情 况 下 ,这 两 个 问题 是 在 同 过程 中解答 的 ,为 了找 到使 不等 式
一
上的函数 ,A为定数 ,若对任给的 e >
作者简介 杨 兆兰 ( 1 9 7 7 一 ),女 , 汉 族 ,甘 肃
l a n D a l < £成 立 的不等 式 n> N,有
极 限 的 E语 富定 义 中核
题。
一
心 的 是两 个 不 等 式 及 其
之 间的逻辑关系。
、
数歹 l 版 限的 £ ・ Ⅳ定义
定义 1 设 { a }为数列 ,a为 已知
的常 数 ,若 对任 意 的 8 > 0 ,总 存在 等或放 大变形 为 n的一个真分式 ,并不 正整数 Ⅳ,使得 当 n> N时 有
已 经满 足 了无 绝对 值 又是真 分 式 的情
形, 所以可直接令七< s ,从而推
出n >七 。 其中 古 正是 要求n 的 取
值 的下 界 Ⅳ。事 实 上 ,Ⅳ可 以 取 大 些
它们 的逻辑关 系是 : 任给 8 > 0 ,
希望 不等式 l a n w a I < s成 立;为能使 也不 影 响整 个 推证 的 过程 。 比如 ,取 a n - aI < s成 立 ,需对 n的取 Ⅳ 极限理论是微积分 的理论基础 ,而 不等式 1 = [ j _ ] + 1 。在书写时,为了符合定义 值大小给 出限定 ,当 n 满足 不等 式 n > 的逻辑顺 序 , 证 为如 下 : 极限 的 e语 言定 义是从量 化 的角度给 出了 用数学解 析式计 算数 列 a ( 函数 厂 Ⅳ时 ,在 I a n m a 1 中 ,将 其 中 的 n用 不 证:由于 I 七一 0 I = 七, 故对任给