极限(入门)

趋近……

有时我们不能直接计算某个值……可是我们可以去看看逐渐接近它时的情形!

例子:

(x2 − 1) (x − 1)

求 x=1 的值:

(12 − 1) (1 − 1) = (1 − 1) (1 − 1) = 0 0

0/0 不好做!没有人知道 0/0 是多少(它是 "不确定的"),所以我们要另辟蹊径。

我们不直接求当 x=1 的值,我们 趋近 它来看看:

例子(续):

x   (x2 − 1) (x − 1)
0.5   1.50000
0.9   1.90000
0.99   1.99000
0.999   1.99900
0.9999   1.99990
0.99999   1.99999
……   ……

现在我们看到当 x 越来越接近 1 的时候, (x2−1) (x−1) 越来越接近 2

这很有趣:

我们想说:"答案就是 2",但我们不能这样说,所以数学家用一个特别的名词来形容这种情况:"极限"

当 x 趋近 1 时, (x2−1) (x−1) 极限2

用符号来写就是:

当 x 趋近 1 时 (x^2-1)/(x-1) 的极限 = 2

我们可以这样理解: "不管在那里是什么,当 x 越来越接近 1 时答案便越来越接近 2"

在图上是这样的:

因此,实际上我们不能说当 x=1 时的值是多少。

但我们可以说:"趋近 1 时,极限是 2。"

  图缺口

两边都检验!

就像想看山顶是什么样的……

……如果我们只看山的一边,我们是看不到所有景象的。

所以我们需要从两个方向都检验,来确定答案 "应该" 是多少!

例子(续)

好,我们从另一边来:

x   (x2 − 1) (x − 1)
1.5   2.50000
1.1   2.10000
1.01   2.01000
1.001   2.00100
1.0001   2.00010
1.00001   2.00001
...   ...

也是趋近 2,所以没问题

两边的答案不一样

非连续函数

如果函数 f(x) 有个"间隙",像这样:

极限在 "a" 处不存在

我们不能说在 "a" 的值是多少,因为有两个可能答案:

我们可以用特定的 "−" 或 "+" 符号(如下)来为一边的极限下定义:

但一般的极限"不存在"

只有复杂的函数才有极限吗?

就算我们真的知道函数在一点的值,我们也可以用极限!不一定要是复杂的函数.

例子:

当 x 趋近 10 时 x/2 = 5 的极限

我们知道 10/2 = 5,但我们仍然可以用极限(随你便!)

趋近无穷大

无穷大 无穷大 是个很特别的概念。我们知道不能达到无穷大,但我们可以尝试去求含有无穷大的函数的值。

我们先看一个有趣的例子。

问题:1 的值是多少?

答案:不知道!

 

为什么不知道?

简单的答案是:无穷大不是个数,它是个概念。

所以1 就好像 1 or 1 一样。

我们也许可以说1= 0 …… 但这样也不对,因为如果我们把 1 切开成无穷多的小部分而每个部分是 0,那么整体怎么会是 1 呢?

其实1未定义的

但我们可以趋近它!

我们无法计算在无穷大的值(因为得不到合理的答案),我们尝试越来越大的 x值:

x 1x
1 1.00000
2 0.50000
4 0.25000
10 0.10000
100 0.01000
1,000 0.00100
10,000 0.00010
  图 1/x

当 x 越来越大时, 1 x 越来越接近 0

这很有意思:

我们想说答案是 "0",但我们不可以,所以数学家用特定名词 "极限" 来表达这种情形:

当 x 趋近无穷大时,1 x 极限 0

写下来是:

当 x 趋近无穷大时 (1/x) = 0 的极限

换句话说:

当 x 趋近无穷大时, 1 x 趋近 0

 

当你看到 "极限" 时,想:"趋近"

 

这是用数学的语言来说:" 我们不是说当 x=,但我们知道当 x 越来越大时,答案便越来越接近 0"

去这里看 在无穷大的极限

解!

这好像有点偷懒和取巧,说一个极限等于某个值因为它好像越来越接近那个值

这是不够的!

极限求值 来了解更多