4.健身计划第1/3段
第三十一道数学题——证明:当x→2时,lim(2x+3)=7(x→2在lim的正下方)。
第二次见到证明题,炅烈恼得直嘬牙花子,上一次就因为一个证明题没有答对,就被扔进了人形恶吊的异世界,还差点被白人老头给枪毙了。
这次说什么也要克服心理上的难关,炅烈紧紧握了下拳头,给自己加油打气。
分析题目,证明极限存在问题,从字面上可以看出这道题再考炅烈对极限定义的理解。
那什么是极限?极限分二种:数列极限和函数极限。而函数极限又分为x→a和x→∞两种。
首先是数列极限,任取ε>0,存在N>0,当n>N时,|an-A|<ε,那么称数列{an}的极限为A。
然后是函数的极限,函数极限引入了一个去心邻域的概念,先来回忆一下什么是去心邻域。
领域是一个数集{x|a-δ<x<a+δ,δ>0},也就是|x-a|<δ,记为U(a,δ),即a的δ领域。去心邻域是领域的一种特殊形式,特殊在哪里呢?顾名思义,它要去掉领域的中心,那(a-δ,a+δ)的中心是哪里?首尾相加除以2可得,中心是a,因此要把a去掉。
证明表示呢?0<|x-a|即可,又因为|x-a|<δ,所以去心邻域的数集表达为{x|0<|x-a|<δ,δ>0},记为U(上多一小圆圈)(a,δ),即a的去心δ邻域。
好了,去心邻域搞定,接下来的函数极限的的自变量取值范围就在这个去心邻域内搞定。
同数列极限一样,任取ε>0,存在δ,当0<|x-a|<δ时,如果有|f(x)-A|<ε,则称函数在去心邻域内的极限存在,记为当x→0时,lim f(x)=A。(x→0在lim的正下方)。
定义梳理完成,那么就开始着手分析题目。
当x→2时,lim(2x+3)=7(x→2在lim的正下方)。
不妨设极限就等于7,那么|f(x)-7|<ε,|2x+3-7|=2|x-2|<ε,则|x-2|<ε/2,于是去心邻域找出来了,令δ=ε/2,则极限成立。
至于为什么求取函数极限用去心邻域而不是领域,是因为函数的极限值跟函数值没有任何关系,极限只是一种趋势,趋势必然存在,而函数值不一定存在,兴许函数在某一点没有定义呢?
酝酿下腹稿,炅烈在黑板上工整地写下答题步骤。
证明:对任意的ε>0,|f(x)-7|=|2x+3-7|=2|x-2|<ε,则|x-2|<ε/2,令δ=ε/2。任取ε>0,存在δ=ε/2>0,当0<|x-2|<δ时,|f(x)-7|<ε,所以当x→2时,lim(2x+3)=7(x→2在lim的正下方)。
答题完毕,必然做检验检查,一旦出错,之前的努力就成了无用功。
检查无误后,炅烈点击提交按钮,然后静静地等待结果。
3秒钟后审核结果公布,沙哑的声音响起:【答题正确,奖励艾特币1枚。下次出矿时间为一个小时后,请耐心等待。】
这道题答完之后,炅烈有些口渴,手握61块巨额财产,是时候挥霍一下了。
揉了揉酸痛的腰背,连续十几个小时的剧烈腰腹部运动,换一头牛也得累死,必须买点营养品补补了。
“嗯,出新品了?第二饮料栏里,果汁后面出现了新的饮品——营养慢线,售价6。哦,这个自动贩卖机还是挺贴心哇,(⊙o⊙),之前的努力就成了无用功。
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