大家好!好久沒更新文章了,因為我昨天才剛剛弄完程序,提交論文,這段時間真的是有點忙。不過搞完論文後面就會輕松好多了,我會及時給大家更新文章的。
現在正式開始啦!
衆所周知,極限,連續,可微,可積是幾乎貫徹整個數分的灰常重要的概念,說它們構成了數分的骨架,這可一點都不為過。本期主要談談前兩個概念,筆者一直認為,對于一個概念隻有深刻地理解了,才算是學到東西了。打比方說,有人問你,啥是極限啊,你總不會說, ∀ε>0 。。。。巴拉巴拉一大堆。别人會笑的。
我們這裡暫時隻闡述一元微積分學,下圖很好的诠釋了它們的關系
可微 ⟺ 可導 ⟹ 連續 ⟹ 可積
一.極限
我們首先來看它(數列極限)的概念
這個是極其關鍵的。其實一開始,人們是完全不會(或者不能夠清楚明确地)用數學語言來闡述極限這個概念的,都隻是說很接近,怎麼接近?并沒有說清楚。後來 ε−δ 語言的産生,可謂對數學産生了劃時代的影響,極大地推進了數學的發展。
好了,我們來看看,一串數字如何最後都能趨同于一個數字了,那麼首先如何比較兩個數字的大小,根據數學的基本公理,大家都隻知道,是作差。這裡取了絕對值,衡量兩個數的距離了,那麼 ε 就是一個标準了,注意,它不是固定不變的,比如說,我和咱們大家一起争論 與與究竟距離多少才算小,一千個人就有一千個标準,我說如果小于 就可以,而有人說,這個标準還不夠,應該小于 ,也。
為了更好地幫助大家理解,大家看圖就明白了(畫的有點醜,而且畫的有點特殊,一般數列未必總是單調地趨于極限),從第N項以後,數列就進入帶型區域了,即滿足條件了。
那麼 要滿足ε 的任意性就很可怕了,不管取多小,我都可以計算出在第幾個數字以後就滿足你的标準了,嘻嘻,細思極恐。由此可見,為什麼我說這個 ε−δ 語言是很關鍵的了吧。所以說,其實極限是一個動态過程,一旦你給我一個 ε ,我還給你你一個 N ,給我一個 ε ,我還給你一個 N ,.... ...下面舉個最簡單的例子
所以說極限的概念為整個數分構建了語言,後面連續、可微、可積等都離不開它。那麼回答剛開始提出的問題,何為極限,那我就會說,它是一個衡量兩個東西遠近的動态過程,你隻要給我一個你想要的标準,我就會告訴你它倆是啥時候走到那一步的,嘻嘻(大家好好品味,能否從數學上體會出人生呢)。
2.連續
如果說連續就是不斷的曲線的話,那就很形象了,但是這很不數學啊。所以,概念走起
跟數列極限的比較類似,都有兩個極限過程 和→a和n→∞ ,這裡也是啊, 和f(x)→和x→ 。那麼對應的兩組極限,就是兩組比較,就該有兩個衡量标準,對于數列極限就自然是,而就是我們的了就自然是ε,而n→∞就是我們的N了。對于連續 也是,而是f(x)→也是ε,而x→是δ.
話不多說,看圖,隻要是在 的領域的δ領域 ,函數曲線就也在那個帶型區域内。
以上公式都是知乎自帶latex所打,圖片都是iPad所畫,純手工制作。希望對大家更好地理解極限和連續有所幫助。感興趣的同學還可以關注、贊同、收藏一波喲。下面是我的專欄,大家有興趣也可以關注下。阿裡嘎到!下期見!
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