◇上海立信會(huì)計(jì)金融學(xué)院統(tǒng)計(jì)與數(shù)學(xué)學(xué)院 張 麗
極限是高等數(shù)學(xué)中最基本、最重要的一個(gè)概念,有著多種多樣的形式,是初學(xué)高等數(shù)學(xué)者最難以真正掌握的。本文用鄰域的概念給出了一元函數(shù)極限的一個(gè)統(tǒng)一的定義。然后,根據(jù)鄰域的不同表述,給出了一元函數(shù)的28個(gè)不同類(lèi)型的極限的概念。
函數(shù)是高等數(shù)學(xué)的主要研究對(duì)象,高等數(shù)學(xué)就是一門(mén)研究函數(shù)的性質(zhì)的一門(mén)學(xué)科。而極限則是高等數(shù)學(xué)中最基本、最重要的概念,沒(méi)有之一。包括函數(shù)的連續(xù)性、導(dǎo)數(shù)和定積分等諸多性質(zhì)都是通過(guò)極限來(lái)定義的。同時(shí),極限也是高等數(shù)學(xué)中最難理解和掌握的概念,是學(xué)好高等數(shù)學(xué)的關(guān)鍵。但是,許多初學(xué)者卻不能真正掌握其內(nèi)涵,對(duì)各種各樣的極限的定義一籌莫展。
極限的描述性定義為:如果當(dāng) 無(wú)限趨近于(可以是無(wú)窮大)時(shí),函數(shù)的值無(wú)限趨近于常數(shù)(或無(wú)窮大),則稱(chēng)(或無(wú)窮大)是 趨于 時(shí)函數(shù)的極限。記作
在上述描述中,有兩個(gè)問(wèn)題需要我們?nèi)ソ鉀Q:第一個(gè)問(wèn)題是對(duì)兩個(gè)“無(wú)限趨近于”的模糊表述我們需要給出一個(gè)定量的表示;第二個(gè)問(wèn)題是要理清楚這兩個(gè)“無(wú)限趨近于”之間的邏輯關(guān)系。
為了將“無(wú)限趨近于”這個(gè)表達(dá)進(jìn)行量化,一代又一代的數(shù)學(xué)家付出了巨大的努力才最終實(shí)現(xiàn)。本文首先給出了鄰域的各種定義,然后由鄰域給出一元函數(shù)的極限的一個(gè)統(tǒng)一的概念,最后基于鄰域的不同表達(dá)給出了28個(gè)不同的極限的定義。
表1