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函數的極限
前面我們討論過數列的極限,對一數列,我們通常只會問時 之極限,而不會問時,之極限,因只能等於,所以若很接近 5 ,則求即可。但若給一函數,則對,或時,趨近至何值,這種問題便有意義了。
定義. 設,則實數上任一包含之開區間稱為之一鄰域。即之一鄰域必為的形式,其中,而對,稱為之一半徑為 的對稱鄰域。若為之一鄰域,則稱為之一去心鄰域。
定義. 若,存在一,使得當時,,則稱 時,,以表之。此時之極限存在且等於。
例 1. 設,,則,。
定理. 成立,若且唯若對每一的鄰域 ,存在一的去心鄰域,使得時,。
例 2. 設為一常數,試證。
定義.(1)若,存在一,使得對,,則稱在之右極限為,以表之。
(2)若,存在一,使得對 ,,則稱在之左極限為,以表之。
註. 或又可分別以或表之。
例 3. 設
試說明之極限不存在。
定理. 設有一函數,則,若且唯若
。
例 4. 試驗證。
定義.(1)若,存在一,使得,,則稱 在之右極限為無限大,且以表之。
(2)若,存在一,使得,,則稱 在之右極限為負無限大,且以表之。
例 5. 試驗證 。
定義.(1)若對,存在一 ,使得 , 則稱 。
(同理可定義 )
(2)若對,存在一,使得,,則稱 。
(同理可定義,,)
例 6. 試驗證。
例 7. 試驗證。
進一步閱讀資料:黃文璋 (2002) . 函數的極限。微積分講義第一章。國立高雄大學應用數學系。