如何理解极限定义
大N表示一个坎儿,Xn表示按一个规律计算出来的X值,第1个X记为X1、第2个X记为X2、第n个X记为Xn,这里面的1、2、3……n都是正整数,
不管ε多小,当n>N,越过了这个坎儿以后,所有的X值减去a,都小于那个ε,这样就认为X收敛于a
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用极限思想解决问题的一般步骤可概括为:
对于被考察的未知量,先设法正确地构思一个与它的变化有关的另外一个变量,确认此变量通过无限变化过程的’影响‘趋势性结果就是非常精密的约等于所求的未知量;用极限原理就可以计算得到被考察的未知量的结果。
极限思想是微积分的基本思想,是数学分析中的一系列重要概念,如函数的连续性、导数(为0得到极大值)以及定积分等等都是借助于极限来定义的。如果要问:“数学分析是一门什么学科?”那么可以概括地说:“数学分析就是用极限思想来研究函数的一门学科,并且计算结果误差小到难于想像,因此可以忽略不计。
极限思想在现代数学乃至物理学等学科中,有着广泛的应用,这是由它本身固有的思维功能所决定的。极限思想揭示了变量与常量、无限与有限的对立统一关系,是唯物辩证法的对立统一规律在数学领域中的应用。借助极限思想,人们可以从有限认识无限,从“不变”认识“变”,从“直线构成形”认识“曲线构成形”,从量变去认识质变,从近似认识精确。
“无限”与’有限‘概念本质不同,但是二者又有联系,“无限”是大脑抽象思维的概念,存在于大脑里。“有限”是客观实际存在的千变万化的事物的“量”的映射,符合客观实际规律的“无限”属于整体,按公理,整体大于局部思维。
“变”与“不变”反映了事物运动变化,与相对静止,两种不同状态,但它们在一定条件下又可相互转化,这种转化是“数学科学的有力杠杆之一”。
例如,物理学,求变速直线运动的瞬时速度,用初等方法无法解决,困难在于变速直线运动的瞬时速度是变量不是常量。为此,人们先在小的时间间隔范围内用“匀速”计算方法代替“变速”状态的计算,求其平均速度,把较小的时间内的瞬时速度定义为求“速度的极限”,是借助了极限的思想方法,从“不变”形式来寻找“某一时刻变”的“极限”的精密结果。
参考资料:百度百科-极限
N是根据你的ε ,而假定存在的某一个数.在不等式中体现在只需要比N大的n这些Xn成立,比N小的不作要求.
比如:
序列:1/n
极限是0
如果取:ε =1/10
则N取10
扩展资料:
“极限”是数学中的分支——微积分的基础概念,广义的“极限”是指“无限靠近而永远不能到达”的意思。数学中的“极限”指:某一个函数中的某一个变量,此变量在变大(或者变小)的永远变化的过程中,逐渐向某一个确定的数值A不断地逼近而“永远不能够重合到A”(“永远不能够等于A,但是取等于A‘已经足够取得高精度计算结果)的过程中。
此变量的变化,被人为规定为“永远靠近而不停止”、其有一个“不断地极为靠近A点的趋势”。极限是一种“变化状态”的描述。此变量永远趋近的值A叫做“极限值”(当然也可以用其他符号表示)。
极限的思想方法贯穿于数学分析课程的始终。可以说数学分析中的几乎所有的概念都离不开极限。在几乎所有的数学分析著作中,都是先介绍函数理论和极限的思想方法,然后利用极限的思想方法给出连续函数、导数、定积分、级数的敛散性、多元函数的偏导数,广义积分的敛散性、重积分和曲线积分与曲面积分的概念。如:
(1)函数在 点连续的定义,是当自变量的增量趋于零时,函数值的增量趋于零的极限。
(2)函数在 点导数的定义,是函数值的增量 与自变量的增量 之比 ,当 时的极限。
(3)函数在 点上的定积分的定义,是当分割的细度趋于零时,积分和式的极限。
(4)数项级数的敛散性是用部分和数列 的极限来定义的。
(5)广义积分是定积分其中 为,任意大于 的实数当 时的极限,等等。
性质
1、唯一性:若数列的极限存在,则极限值是唯一的,且它的任何子列的极限与原数列的相等。
2、有界性:如果一个数列’收敛‘(有极限),那么这个数列一定有界。
但是,如果一个数列有界,这个数列未必收敛。例如数列 :“1,-1,1,-1,……,(-1)n+1”
3、保号性:若 (或<0),则对任何 (a<0时则是 ),存在N>0,使n>N时有 (相应的xn<m)。
4、保不等式性:设数列{xn} 与{yn}均收敛。若存在正数N ,使得当n>N时有 ,则 (若条件换为xn>yn ,结论不变)。
5、和实数运算的相容性:譬如:如果两个数列{xn} ,{yn} 都收敛,那么数列 也收敛,而且它的极限等于{xn} 的极限和{yn} 的极限的和。
6、与子列的关系:数列{xn} 与它的任一平凡子列同为收敛或发散,且在收敛时有相同的极限;数列 收敛的充要条件是:数列{xn} 的任何非平凡子列都收敛。
参考资料:百度百科-极限
1.是指无限趋近于一个固定的数值。
2.数学名词。在高等数学中,极限是一个重要的概念。
极限可分为数列极限和函数极限.
学习微积分学,首要的一步就是要理解到,“极限”引入的必要性:因为,代数是人们已经熟悉的概念,但是,代数无法处理“无限”的概念。所以为了要利用代数处理代表无限的量,于是精心构造了“极限”的概念。在“极限”的定义中,我们可以知道,这个概念绕过了用一个数除以0的麻烦,而引入了一个过程任意小量。
就是说,除数不是零,所以有意义,同时,这个过程小量可以取任意小,只要满足在Δ的区间内,都小于该任意小量,我们就说他的极限为该数——你可以认为这是投机取巧,但是,他的实用性证明,这样的定义还算比较完善,给出了正确推论的可能。这个概念是成功的。
数列极限标准定义:对数列{xn},若存在常数a,对于任意ε>0,总存在正整数N,使得当n>N时,|xn-a|<ε成立,那么称a是数列{xn}的极限。
函数极限标准定义:设函数f(x),|x|大于某一正数时有定义,若存在常数A,对于任意ε>0,总存在正整数X,使得当x>X时,|f(x)-A|<ε成立,那么称A是函数f(x)在无穷大处的极限。
设函数f(x)在x0处的某一去心邻域内有定义,若存在常数A,对于任意ε>0,总存在正数δ,使得当
|x-xo|<δ时,|f(x)-A|<ε成立,那么称A是函数f(x)在x0处的极限。
扩展资料
数列极限的基本性质
1.极限的不等式性质
2.收敛数列的有界性
设Xn收敛,则Xn有界。(即存在常数M>0,|Xn|≤M, n=1,2,...)
3.夹逼定理
4.单调有界准则:单调有界的数列(函数)必有极限
函数极限的基本性质
1.极限的不等式性质
2.极限的保号性
3.存在极限的函数局部有界性
设当x→x0时f(x)的极限为A,则f(x)在x0的某空心邻域U0(x0,δ) = {x| 0 < | x - x0 | < δ}内有界,即存在 δ>0, M>0,使得0 < | x - x0 | < δ 时 |f(x)| ≤M.
4.夹逼定理
参考资料:极限的百度百科
可定义某一个数列{xn}的收敛:
设{xn}为一个无穷实数数列的集合。如果存在实数a,对于任意正数ε (不论其多么小),都
,使不等式 在 上恒成立,那么就称常数a是数列{xn} 的极限,或称数列{xn} 收敛于a。记作 或 。
如果上述条件不成立,即存在某个正数ε,无论正整数N为多少,都存在某个n>N,使得
,就说数列{xn}不收敛于a。如果{xn}不收敛于任何常数,就称{xn}发散。
对定义的理解:
1、ε的任意性 定义中ε的作用在于衡量数列通项 与常数a的接近程度。ε越小,表示接近得越近;而正数ε可以任意地变小,说明xn与常数a可以接近到任何不断地靠近的程度。但是,尽管ε有其任意性,但一经给出,就被暂时地确定下来,以便靠它用函数规律来求出N;
又因为ε是任意小的正数,所以ε/2 、3ε 、ε2 等也都在任意小的正数范围,因此可用它们的数值近似代替ε。同时,正由于ε是任意小的正数,我们可以限定ε小于一个某一个确定的正数。
2、N的相应性 一般来说,N随ε的变小而变大,因此常把N写作N(ε),以强调N对ε的变化而变化的依赖性。但这并不意味着N是由ε唯一确定的:(比如若n>N使 成立,那么显然n>N+1、n>2N等也使 成立)。重要的是N的存在性,而不在于其值的大小。
3、从几何意义上看,“当n>N时,均有不等式 成立”意味着:所有下标大于N的
都落在(a-ε,a+ε)内;而在(a-ε,a+ε)之外,数列{xn} 中的项至多只有N个(有限个)。换句话说,如果存在某 ,使数列{xn} 中有无穷多个项落在(a-ε0,a+ε0) 之外,则{xn} 一定不以a为极限。
注意几何意义中:
1、在区间(a-ε,a+ε)之外至多只有N个(有限个)点;2、所有其他的点
(无限个)都落在该邻域之内。这两个条件缺一不可,如果一个数列能达到这两个要求,则数列收敛于a;而如果一个数列收敛于a,则这两个条件都能满足。换句话说,如果只知道区间(a-ε,a+ε)之内有{xn}的无数项,不能保证(a-ε,a+ε)之外只有有限项,是无法得出{xn}收敛于a的,在做判断题的时候尤其要注意这一点。
扩展资料:
“极限”是数学中的分支——微积分的基础概念,广义的“极限”是指“无限靠近而永远不能到达”的意思。数学中的“极限”指:某一个函数中的某一个变量,此变量在变大(或者变小)的永远变化的过程中,逐渐向某一个确定的数值A不断地逼近而“永远不能够重合到A”(“永远不能够等于A,但是取等于A‘已经足够取得高精度计算结果)的过程中,此变量的变化,被人为规定为“永远靠近而不停止”、其有一个“不断地极为靠近A点的趋势”。
极限是一种“变化状态”的描述。此变量永远趋近的值A叫做“极限值”(当然也可以用其他符号表示)。
参考资料:百度百科-极限
我们教高数的教师,十有八九都是一样的德性:
1、自己不求甚解,只会照本宣科,教了一辈子书,糊涂了一辈子,误了一辈子的人!
2、他们自己一知半解,也不允许学生质疑,对学生的质疑,要么反反复复重复同一
句连他自己都不知所云的话,他们只会囫囵吞枣,死背定义。学生如果继续质疑,
他们就100%气急败坏,恼羞成怒,轻则讥笑、挖苦学生;重侧泼口大骂,甚至连
三字经也会骂出口。
他们常用的口头禅有:
1、就是这样子的!
2、还有什么好解释的!没有什么好解释的啦!
3、自己好好看看书!
4、别钻牛角尖!
5、自己多想想,要多问几个为什么?
6、你有强迫症?哪来这么多为什么?
下面回答本题问题。
总体来说:
极限的证明过程,就是一个吵架的过程;
就是一个理性争辩、逻辑辩论的过程;
就是一个穷举法的精简过程。
1、我说:Xn的极限就是a,你不信。
2、你说:Xn与a有差值啊。
3、我说:你给以很小的数吧。
你给出一个很小很小的数,譬如0.0000123。
我计算了一下,我说当N大于100时(比方),两者之差就小于0.0000123了。
你不服,又给出一个更小的数,譬如0.0000000000456。
我又计算了一下,我说当N大于1000时(也是比方),两者之差就小于0.0000000000456了。
你又给,我又算,你再给,我再算,、、、、、、
我说,算了吧,你给一个象征性的很小的数,我算一个公式给你,你自己计算吧。
你给的这个数就是ε,我就给你一个公式,算出了N,从N后面起,差值就小于ε。
说到这里,你明白极限证明的论证过程了吗?
如果明白了,那就恭喜你!你已经掌握极限证明的真谛了!可喜可贺!
如果不明白,那也恭喜你!你终于体察出我们落后的原因!可喜可贺!
我们祖先,不落后人,他们也有悖论,也有极限思维。
我们后人,没有超越,我们没有开拓,没有极限理论,更没有微积分,更没有、、、、。