方宜
摘 要 變化與不變,近似與精確,看似對(duì)立,卻在極限過(guò)程中達(dá)到統(tǒng)一。
關(guān)鍵詞 極限 辯證法
中圖分類(lèi)號(hào):G642 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A
1數(shù)列極限的本質(zhì)
(1)描述性定義:當(dāng)數(shù)列的項(xiàng)數(shù)無(wú)限增大時(shí),相應(yīng)的項(xiàng)無(wú)限趨近于常數(shù),則稱常數(shù)是數(shù)列的極限,記作.
(2)定義:對(duì)于數(shù)列和常數(shù),,正整數(shù),使得當(dāng)時(shí),都有,則稱常數(shù)是數(shù)列的極限,記作.
對(duì)于數(shù)列極限,無(wú)論是通俗易懂的描述性定義,還是邏輯嚴(yán)密的定義,敘述的都是同一個(gè)結(jié)論,數(shù)列極限的本質(zhì)就是數(shù)列的項(xiàng)的變化趨勢(shì)是無(wú)限接近于常數(shù)。
2極限中的量變與質(zhì)變
隨著項(xiàng)數(shù)的增大,數(shù)列的項(xiàng)與常數(shù)接近的程度,在描述性定義中,用了“無(wú)限趨近于”這么一個(gè)模糊而又形象的描述。而在定義中,用表示數(shù)列的項(xiàng)與常數(shù)接近的程度。由于是任意給定的,表示數(shù)列的項(xiàng)與常數(shù)接近的程度可以人為控制,通俗地講,只要數(shù)列的項(xiàng)數(shù),(是根據(jù)不等式得到的,與有關(guān)的一個(gè)正整數(shù)。)數(shù)列的項(xiàng)與常數(shù)接近的程度就可以要多近就可以有多近。在一般情況下(常數(shù)列除外),無(wú)論數(shù)列的項(xiàng)數(shù)有多大,數(shù)列的項(xiàng)與常數(shù)始終有差距。即在過(guò)程中,數(shù)列的項(xiàng)與常數(shù)差距只有量變(差距越來(lái)越?。挥性诮K點(diǎn)(極限)才能產(chǎn)生質(zhì)變(差距為0)。下面以一個(gè)例題進(jìn)一步展示極限中蘊(yùn)含的辯證法。
3實(shí)例
由上面的計(jì)算過(guò)程可以看出,越大,時(shí)間小段分得越多,的值越接近的值,但無(wú)論取多大的值,的值只能發(fā)生量變,與的誤差永遠(yuǎn)無(wú)法消除。只有在趨向于無(wú)窮大對(duì)取極限時(shí),與的誤差才會(huì)消除,在取極限的過(guò)程中,的值才會(huì)產(chǎn)生質(zhì)變,即
通過(guò)上面推導(dǎo)過(guò)程可以發(fā)現(xiàn),因?yàn)樽兓瘜?dǎo)致難以計(jì)算。為了消除變化,我們用不變的值近似代替變化的值,因此產(chǎn)生了誤差。雖然可以采用增加小時(shí)間段的數(shù)量,減小每段時(shí)間的間隔來(lái)減少變化,同時(shí)減少誤差。即越來(lái)越大,時(shí)間間隔越來(lái)越小,但變化和誤差始終存在,無(wú)法消除。變化和不變,近似值與精確值在計(jì)算過(guò)程中,只有量變,沒(méi)有質(zhì)變,始終對(duì)立,無(wú)法統(tǒng)一。只有在取極限時(shí),在趨向于無(wú)窮大的過(guò)程中,從量變達(dá)到了質(zhì)變。實(shí)現(xiàn)了變化與不變,近似與精確的矛盾統(tǒng)一。