函数极限

设函数 $f(x)$ 在点 $x_{0}$ 的某一个去心邻域(不包括 $x_{0}$ )有定义,如果存在常数 $A$,对于给定的任意正数 $varepsilon$ (无论它多么小),

总存在正数 $delta$,使得当 $x$ 满足 $0 < |x-x_{0}| < delta$ 时,总有

$$|f(x) - A| < varepsilon$$

换句话说:总存在 $x_{0}$ 的一个邻域,邻域内的点都满足 $f(x)$ 到 $A$ 的距离小于给定值 $varepsilon$。

自变量和函数是同步的,$x$ 越趋近 $x_{0}$,$f(x)$ 就越趋近 $A$,但逼近是无法划等号的,总有误差存在,即得不到精确值。

于是引入极限的概念。将上述 $x$ 逼近 $x_{0}$ 的过程定义为极限,用 $lim$ 符号描述,此时极限值和逼近值可以划等号:

$$x ightarrow x_{0},;f(x) ightarrow A$$

$$x ightarrow x_{0},;f(x) eq A$$

$$lim_{x ightarrow x_{0}}f(x) = A$$

可以发现,某点处极限存不存在和该点是否定义无关。

极限描述了一个动态的无限逼近的过程,但又于纯粹的逼近不同,逼近是近似的,但极限是精确的。逼近的误差是一个无穷小量,记为 $alpha $,于是

$$f(x) = A + alpha$$

$$lim_{x ightarrow x_{0}}alpha  = 0$$

来进一步探究一下这个逼近过程:

$x ightarrow x_{0}$ 代表两层含义,即 $x$ 从小于 $x_{0}$ 的一边趋于 $x_{0}$ 和从大于 $x_{0}$ 的一边趋于 $x_{0}$,所以要使极限值存在,则必须满足 $x$ 从两

个方向逼近到 $x_{0}$,函数值都会趋于一个相同的值,即左极限 $=$ 右极限:

$$lim_{x ightarrow x_{0}^{-}}f(x) = lim_{x ightarrow x_{0}^{+}}f(x) = A$$

极限的性质

    1)局部保号性:设 $lim_{x ightarrow x_{0}}f(x) = A$,若 $A > 0$,则存在一个 $x_{0}$ 的去心邻域,满足 $f(x) > 0$。

       这个性质是通过函数在某点极限的符号,来得到函数在该点邻域内的符号

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