微积分其实很简单!
只有理解,才会应用!
本专栏将和您一起,从最通俗易懂的角度,用最易于理解的方法,真正内化吸收微积分的核心概念与算法,帮您轻松掌握与应用!
宇宙到底有没有极限?
研究“极限”,首先要对应一个“过程”,这个过程的“终点”永远达不到,但是无比趋近的那个值,就是“极限值”。
还是直接上具体的例子:
对于一个函数 f(x),当变量 x 向 x0 点无限逼近时,f(x) 的值无限趋近的那个值,就是极限值。
写成:
还记得上节课讲的无穷小么,无穷小本身是一个'过程',这个过程的极限,就是0。
很显然,连续函数上的某点 x0 处,极限就是 f(x0) 啊,如图:
图中还有一个信息,那就是极限也分左右,从左侧趋近的称为左极限,从右侧趋近就是右极限了。
对于连续函数,显然左右极限都存在,而且还相等,这样才能直接写成:
那么,问题来了,极限这个设置好像很多余啊,一个连续点处的极限不就是这个函数值么?
因为,我们还要应对非连续函数的情况啊,上节课讲的三种间断点:
A 可去间断点
可去间断点看起来就很有趣,它在研究的那个点位“被抠掉了”,根据定义,无论从左还是从右的逼近,极限值都等于原函数值A,而不是f(x0),如图:
简单的说,可去间断点处的极限,与没去时候的极限相等。
所以,还真的是可去可不去的样子哈。
B 跳跃间断点
跳跃了这么一下,显示左右极限不可能相等了,左侧有左侧的极限,右侧有右侧的极限,各自逼近各自的极限。
要不白跳了。
C 无穷间断点
显然没极限了,人家都无穷了,就是告诉你,别找极限了,没有!
就这么4种情况:
一图总结极限情况
当 x 不是趋近于一个固定点,而是趋近于无穷处时,也是一个“过程”啊,所以也可能有极限,如图:
这就表明,当 x 趋近于正无穷时,函数值趋近于0;当 x 趋近于负无穷时,函数值也趋近于0。
其实,数列也没什么特殊的,它就是一种特殊的函数——“整标函数”,也就是x是从1开始的整数,如此而已。
所以,函数有的极限,它也有,只要把它表示成函数的形式,如上图,按函数处理就OK了。
不用多讲,规则一看就懂:
这就是线性算法的好处。
不过有一点需要注意,那就是除法,我们遇到除法总是要多担心一点,比如,那个B如果是0怎么办?
一共有这么几种情况:
显然,
0/B=0
A/0=∞
∞/B=∞
A/∞=0
趣味地讲,比如∞/B=∞是什么意思呢?
“吾生也有涯,而知也无涯。以有涯随无涯,殆已!“
——《庄子·养生主》
翻译一下,庄子说,知识有无穷多,一个生命却只有那么几天,所以算下来,想要学完所有知识,每天必须也学无穷多的知识,那还得了!
有趣的是,《庄子》中常常提到“无穷”的概念
只是,后面这两种怎么处理?
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