极限的证明怎么理解(极限的证明过程)
导语:关于极限的证明太乏味、看不懂?那是因为你没学会数学式抬杠
许多同学一遇到极限证明就头大:明明一眼就看出来的事情,还要证明?翻来覆去说的不是一个事儿?哪个是因,哪个是果,到了也没完全搞清楚。
比如,我们要证明下面这个极限等式:
有同学表示:“对啊,我一眼就看出来了,它就是等于0啊。”但这不是证明哦。
先挂出课本上的证明过程,给大家看看:
证 设 ϵ是任意给定的正数。要证存在着正数A,当|x|>A时,不等式
成立。因为这个不等式相当于
由此可知,如果取A=1/ϵ,那么对于适合|x|>A=1/ϵ的一切x,不等式
成立,这就证明了
数学证明严谨到不带一个废话的,完全不管你有多少个懵逼!
懂的同学自然就略过了,不懂的同学还在原地懵逼。为什么你不懂?因为你不会数学式抬杠啊!
在学抬杠之前,我们先来了解一个最简单朴素的数学求解方法:穷举法。举个例子:
设a、b为正整数,如果a+b=4,求a、b各等于几?这就简单啦,如果a等于1、2、3,那b就等于3、2、1喽。这也叫枚举法。
可我们有个成语叫不胜枚举呢,比如两个小孩子比谁数的数大,你数1我数2,你数100我数101,肯定数不完啊。等比烦了,一个小孩子会说,反正我比你大。
记住这句话,这很重要,因为“反正我比你大”是我们数学式抬杠最重要的一环。
回到上面的极限证明。设定一个抬杠的场景,一个小孩叫x,是个任意数(正负随意);一个小孩子A,是个任意正数,都可以是无穷大的。两个小孩开始抬杠,x单纯要比大小,A却另有心机,让x承认它在无穷大时的绝对值倒数为0。
1、A对x说,当你无穷大时,你绝对值的倒数1/|x|等于0,x死活不承认;
2、A对x说,那我们来比大好不好?x说好啊,还请来了ϵ旁观;
3、x说我是无穷大,A说我也是无穷大;
4、x比烦了,对A说了那句“反正我比你大”,A说,你赢了我说不过你,你和ϵ玩吧,我走了。
5、ϵ对x说,你不是无穷大吗,那我们来比小,x说我不上当,我绝对值的倒数1/|x|是无穷小,有本事跟他比;
6、ϵ对1/|x|说我是无穷小,你能比我还小吗?1/|x|说那我无穷小到0,不,我就是0;ϵ也表示输了。
7、ϵ一下撕掉面具说,其实我是A的倒数1/A,1/A一倒变成A,A对x说,你可认了吧。
A抬杠反败为胜,over!
我们来复盘一下A的抬杠手段,也就明了极限的证明方法。
1、我们没法用穷举法证明它,那就用穷举法制造矛盾;
2、设埋伏,两头堵,A和ϵ是一体的,A=1/ϵ。这事,A知道,ϵ知道,就是不让x知道;
3、只要|x|>A,必然有1/|x|<1/A,但A不能自证1/A无限接近于0,就无法迫使1/|x|=0;
4、引出1/A=ϵ,使得1/|x|<1/A=ϵ,于是1/|x|<ϵ,只要ϵ无限接近于0,1/|x|就只能等于0了。
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