请问在证明函数极限运算法则中,这里为什么取

2021-01-12 21:39:57 字数 5666 阅读 9155

1楼:匿名用户

证明如下:

假设存在a,b两个数都是函数f(x)当x→x。的极限,且a西定义,有如下结论:

任意给定ε>0(要注意,这个ε是对a,b都成立)。

总存在一个δ1>0,当0《丨x-x。丨<δ1时,使得丨f(x)-a丨<ε成立。

总存在一个δ2>0,当0《丨x-x。丨<δ2时,使得丨f(x)-b丨<ε成立。

上面的不等式可以等价变换为a-ε

令δ=min,当0《丨x-x。丨<δ时。①,②两个不等式同时成立。

因为①,②两个不等式同时成立,所以①式右端必定大于或等于②式左端。

即:b-ε≤a+ε,移项得:(b-a)/2≤ε,因为(b-a)/2是一个确定大小的正数,所以这个结论与极限的定义:

ε可以任意小矛盾,所以假设不成立,因此不存在a,b两个数都是f(x)的极限,除非a=b矛盾才不会出现。

倘若是x趋于无穷大时的唯一性证明可以参看高数书数列极限唯一性证明,证法完全一样。

用反证法证明极限的唯一性时,为什么取ε=(b-a)/2

2楼:angela韩雪倩

具体原因如下:

证明如下:

假设存在a,b两个数都是函数f(x)当x→x。的极限,且a据极限的柯西定义,有如下结论:

任意给定ε>0(要注意,这个ε是对a,b都成立)。

总存在一个δ1>0,当0《丨x-x。丨<δ1时,使得丨f(x)-a丨<ε成立。

总存在一个δ2>0,当0《丨x-x。丨<δ2时,使得丨f(x)-b丨<ε成立。

上面的不等式可以等价变换为a-ε令δ=min,当0《丨x-x。丨<δ时。①,②两个不等式同时成立。

因为①,②两个不等式同时成立,所以①式右端必定大于或等于②式左端。

即:b-ε≤a+ε,移项得:(b-a)/2≤ε,因为(b-a)/2是一个确定大小的正数,所以这个结论与极限的定义:

ε可以任意小矛盾,所以假设不成立,因此不存在a,b两个数都是f(x)的极限,除非a=b矛盾才不会出现。

倘若是x趋于无穷大时的唯一性证明可以参看高数书数列极限唯一性证明,证法完全一样。

证毕。扩展资料:

反证法的逻辑原理是逆否命题和原命题的真假性相同。

实际的操作过程还用到了另一个原理,即:

原命题和原命题的否定是对立的存在:原命题为真,则原命题的否定为假;原命题为假,则原命题的否定为真。

若原命题:

为真先对原命题的结论进行否定,即写出原命题的否定:p且q。

从结论的反面出发,推出矛盾,即命题:p且q 为假(即存在矛盾)。

从而该命题的否定为真。

再利用原命题和逆否命题的真假性一致,即原命题:pq为真。

误区:否命题与命题的否定是两个不同的概念。

命题的否定只针对原命题的结论进行否定。而否命题同时否定条件和结论:

原命题:pq;

否命题:pq;

逆否命题:qp;

命题的否定:p且q。

原命题与否命题的真假性没有必然联系,但原命题和原命题的否定却是对立的存在,一个为真另一个必然为假。

已知某命题:若a,则b,则此命题有4种情况:

1.当a为真,b为真,则ab为真,得ba为真;

2.当a为真,b为假,则ab为假,得ba为假;

3.当a为假,b为真,则ab为真,得ba为真;

4.当a为假,b为假,则ab为真,得ba为真;

∴一个命题与其逆否命题同真假。

即反证法是正确的。

假设b,推出a,就说明逆否命题是真的,那么原命题也是真的。

但实际推证的过程中,推出a是相当困难的,所以就转化为了推出与a相同效果的内容即可。这个相同效果就是与a(已知条件)矛盾,或是与已知定义、定理、大家都知道的事实等矛盾。

3楼:林清他爹

我告诉你怎么来的

证明如下:

假设存在a,b两个数都是函数f(x)当x→x。的极限,且a,根据极限的柯西定义,有如下结论:

任意给定ε>0(要注意,这个ε是对a,b都成立)。

总存在一个δ1>0,当0《丨x-x。丨<δ1时,使得丨f(x)-a丨<ε成立。

总存在一个δ2>0,当0《丨x-x。丨<δ2时,使得丨f(x)-b丨<ε成立。

上面的不等式可以等价变换为a-ε

令δ=min,当0《丨x-x。丨<δ时。①,②两个不等式同时成立。

因为①,②两个不等式同时成立,所以①式右端必定大于或等于②式左端。

即:b-ε≤a+ε,移项得:(b-a)/2≤ε,因为(b-a)/2是一个确定大小的正数,所以这个结论与极限的定义:

ε可以任意小矛盾,所以假设不成立,因此不存在a,b两个数都是f(x)的极限,除非a=b矛盾才不会出现。

倘若是x趋于无穷大时的唯一性证明可以参看高数书数列极限唯一性证明,证法完全一样。证毕。

4楼:匿名用户

这样a与b的ε=(b-a)/2邻域正好无交集,取得更小点也行,但最大只能取这个,否则两个邻域的交非空,证不出

高数中关于函数极限的保号性证明的问题。 如图为什么让ε=a/2,ε在定义中不是说过

5楼:匿名用户

需要区分情况。

①如果是【证】极限,ε必须是任取的。

②本问题中,已知极限存在,即已满足极限定义,即对任取的ε,极限定义语都成立,

因此对具体取定的ε=a/2也成立,

这是【用】极限。

另,在定理3中,当a>0时,如果取ε=a/3,则得到f(x)>2a/3>0,

在此关键是得到f(x)>0,而不是f(x)具体大于几。

p37定理高数中关于函数极限的保号性证明的问题。 如图为什么让ε=a/2,ε在定义中不是说过 10

6楼:匿名用户

要明白,这里不是为了验证这个函数有没有极限,在这里,已经实事先设定函数是有极限的。现在是在有极限的情况下,证明局部保号。所谓局部保号,是说如果极限点的极限不是0的话,说在极限点附近的某个小区域(局部)内,符号和极限点的极限符号相同。

所以我们只要找到这样一个局部,就证明了这个定理了。至于除了这个局部,还有没有其他的局部也符合要求,无所谓了,反正找到一个就行了。

而既然ε是任意的,那么我们完全可以人为的取一个ε=a/2来找寻这个局部。

当然ε=a/3,ε=a/4,ε=a/5等等,都能证明。但是只要在这些中间随便选一个就行了,不用一一都带入。

你觉得取ε=a/2不爽,想取ε=a/3,ε=a/4等等,随便啊,可以取那些值,反正大于a/2的ε就不行了,无法保证这样的局部都是保号的了。

7楼:再看见他

ε是可以任取的,你想取ε/3也可以。

这里讨论的是存在性问题,又不是普遍性问题。是存在一个小区间使得f(x)>a/2,但是每个区间都大于a/2。而且这个区间的范围还是跟ε的取值有关的,你的ε变了,这个区间的范围也变了。

8楼:匿名用户

是可以任取的。并且在高等数学中,∑是任意小的一个数,因为a是不确定的,但是可以存在一个a等于∑,那么a/2就是比任意小还小的一个数。你的问题中,a/3是不是比a/2还小呢?

那f(x)肯定可以大于a/3.但是在某些时候取a/2是为了计算方便。(那个符号实在找不到,用了连加符号)

关于“复合函数的极限运算法则”证明过程的几个疑问(证明过程详见高等数学第五版p48)

9楼:

答:对于问题1:②中为什么一定要是“对于上面得到的η>0”?

高等数学中函数极限的定义都是由 “ε-δ”语言描述的,例如:函数f(x)在x0处的极限定义:任取ε>0,存在δ>0,使得当0<|x-x0|<δ时,有|f(x)-a|<ε成立,则f(x)在x0处的极限为a。

这个定义简单来说:符合“ε-δ”语言,则函数的极限为a

注意:这个定义反过来讲也是对的:如果“f(x)在x0处的极限为a”,那么 “任取ε>0,存在δ>0,使得当0<|x-x0|<δ时,有|f(x)-a|<ε成立”。

简单说来,就是函数极限为a,则符合“ε-δ”语言

在“复合函数的极限运算法则”的证明过程中,其实是反复的将这个定义,正的用,反的用。

要证复合函数的极限,就相当去证明这个命题:任取ε>0,存在δ>0,使得当0<|x-x0|<δ时,|f[g(x)]-a|<ε成立;是一个真命题就可以了。

开始证明:

由于lim(u→u0)f(u)=a,任取ε>0,都存在η>0,当0<|u-u0|<η时,|f(u)-a|<ε成立——①

又由于lim(x→x0)g(x)=u0,对于上面得到的η>0,存在δ1>0,使得当0<|x-x0|<δ1时,|g(x)-u0|<η成立——②

这两句话都是将函数极限的定义反着用:函数极限为a,则符合“ε-δ”语言。

在②中出现η它的含义与“ε-δ”语言中的ε都是一样的,都表示无穷小的数,在函数极限的极限定义中也一定要大于0。 同样表示无穷小为什么写不同的字母呢?

原因关键在于:用“ε-δ”语言证明函数的极限时,不同的函数在极限证明中,用到的ε(无穷小)会不相同的。①②中是对不同的函数而言的,因此无穷小需要用不同的字母表示

对于问题(2)“由假设...成立”怎么就推出了后面的“|f[g(x)]-a|=|f(u)-a|<ε成立”?

“由假设...成立”这里的假设就是:复合函数极限运算法则 的前提条件。

准确的我写不出,自己在书上看吧

高数函数极限局部保号性证明中ε =a/2,若取2a就得f(x)>-a,就不能说f(x)>0了是不是?(见补充)

10楼:匿名用户

我的理解是,这个证明是严密的,它的重点是要说明存在常数δ,就是找到一个δ就叫做存在。证明的过程就是在说明他找到了那一个δ,怎么说明的呢?因为函数有极限,所以根据ε-δ定义,δ=f(ε),这里的ε是指小正数,关键在于一个小字,如果你取 了2a,那么他也许就不够小了,证明给的是取a的一半,然后根据ε与δ之间的关系,必然存在一个δ可使结论成立,当然这里ε的取值可以有很多,但是没有必要把所有的成立的ε取值都列出来,因为关键只要找到一个δ,就叫做存在δ了。

不知道我这么说能不能帮到你,至于a=0时,这个定理就没有意义了,为什么叫保号定理?保号保号,保的就是x0附近很小一个空心领域内所有点的符号,保证这些点的符号都跟a的符号一致,才叫保号嘛,等于0就没有符号而言了。

当然以上是我个人见解,不到之处还请见谅。

11楼:千叶郎君

上面的仁兄描述比较完整,但我觉得可以精练一下。

一、这个证法很严密。

如果你是学《数学分析》的话,“缺什么东西就去想法找一个”这种想法是司空见惯的,思维一定要“大胆活跃”。

完全是利用ε-δ语言(逆向运用)来证明的。

只是你已经习惯了“任意ε>0,去找一个δ使当0<|x-x‘|<δ成立时,|f(x)-a|<ε,”从而证明极限的思考模式。

现在已知极限,那么也就是说对“任意一个ε>0,都会有相应的δ,使当0<|x-x‘|<δ成立时,

|f(x)-a|<ε”。所以我就取这个任意的ε为a/2,带入上面的关系得到保号性。

当然你也可以取ε为2a,只不过得到f(x)的范围更大,不能说明“保号性”,但并不是“说明不具有保号性”。(0<ε

二、关于0这个点:

“零的任何邻域中总包含正数和负数”

这一句话就能说明a为什么不为0.

极限四则运算法则为什么项数必须为有限项,且必须有极限

1楼 匿名用户 我给你举个例子 1 2 4 8 16 32 该系列乘以2 乘法分配律 2 4 8 16 32 现在,你发现了什么? ? ? 乘以2是这一系列的列 1,而不是这个系列和如何也看到乘以2的正数,是不可能减少 数目等于问题吧 这就是为什么 5555555555555555555,如果它是错...

函数极限中的为什么可以任意给定,为什么证明数列极限的时候要取任意给定的ε,而不取某个ε?

1楼 安克鲁 楼主之所以问出这样的问题,说明了两个方面 1 楼主是喜欢思考的人,不是人云亦云 不知所云的人 2楼 拿数列极限来讲 lim xn a 对于任意的 0 存在正整数n 当n n时 有 xn a 。 例子 函数极限定义中的 和 是双射 一一映射 吗对任意给定的 存在 0 当0 函数极限定义中...