談?wù)摽佳袛?shù)學(xué)極限_跨考網(wǎng)
在英文里,limit(極限)通常指一條不能超越的邊界或界限。在數(shù)學(xué)里,當(dāng)函數(shù)的x逐漸趨近某個(gè)定值時(shí),該函數(shù)的值也會(huì)逐漸趨近某個(gè)值,這個(gè)值就是函數(shù)的“極限”。
再舉一個(gè)例子,如果你有一尺長(zhǎng)的金條,每個(gè)上你家來(lái)的人你都要把手里剩下的金條的1/2分給他,當(dāng)然先來(lái)的人占便宜,分到的金條比后來(lái)的人多啊。如果全中國(guó)13億人都上你家來(lái),你想想,最后你手里的金條還能剩下多少?可能要用顯微鏡來(lái)看才能看到了,用數(shù)學(xué)的話說(shuō),當(dāng)?shù)侥慵襾?lái)的人數(shù)n趨于無(wú)窮大時(shí),你手里的金條長(zhǎng)度趨于0.
寫(xiě)成數(shù)列的形式就是: ,取極限。
另外一個(gè)例子,假設(shè)你讓鼻子向電風(fēng)扇靠攏過(guò)去,可以設(shè)你的鼻尖位置在x,電風(fēng)扇的位置在3(即分別離原點(diǎn)x米和3米),我們想知道,當(dāng)x非常接近3時(shí),會(huì)發(fā)生什么事——也就是說(shuō),當(dāng)你的鼻尖朝3靠近,而且越來(lái)越靠近,但絕對(duì)不要真正到達(dá)3,這樣后果很嚴(yán)重。會(huì)發(fā)生的事只是,當(dāng)你的鼻尖的位置x離3越來(lái)越近,電風(fēng)扇吹到你臉上的風(fēng)越來(lái)越強(qiáng)。所以我們的興趣在于,當(dāng)你的鼻子接近3時(shí),你感受到的風(fēng)的強(qiáng)度變化(我們要取,其中的f(x)就是你的鼻子在點(diǎn)x時(shí),所感受到的風(fēng)的強(qiáng)度)。
假設(shè)當(dāng)x=2.9,你感受到的風(fēng)速是6公里/小時(shí),那么當(dāng)鼻子向風(fēng)扇移近,風(fēng)速如下表變化:
鼻子的位置 |
2.9 |
2.99 |
2.999 |
2.9999 |
2.99999 |
風(fēng)速 |
6 |
6.7 |
6.92 |
6.991 |
6.999993 |
從這些數(shù)據(jù)來(lái)看,鼻子逐漸靠近風(fēng)扇時(shí),風(fēng)速就會(huì)逐漸趨近于7公里/小時(shí),因此我們可以寫(xiě)成 ? ?=7。這個(gè)值和x=3時(shí)的f(x)的值無(wú)關(guān),只取決于x趨于3的那些函數(shù)值(誰(shuí)也不想看到x=3時(shí)你的鼻子的慘狀)。
對(duì)大多數(shù)函數(shù)來(lái)說(shuō),取極限的過(guò)程很平常,比如像多項(xiàng)式,在x趨于a時(shí)的極限就是,直接把a(bǔ)帶入x就可以了。
如果每個(gè)函數(shù)的極限都這么簡(jiǎn)單就好了,但我們通常會(huì)遇到一些“問(wèn)題函數(shù)”。如極限:。當(dāng)x逐漸靠近1時(shí),x -1就會(huì)變得非常小,當(dāng)1除以一個(gè)非常非常小的數(shù)時(shí),得到的是一個(gè)非常非常大的數(shù)(比任何實(shí)數(shù)都要大),我們稱之為無(wú)窮大,用一個(gè)睡覺(jué)的8表示:∞。
所以當(dāng)x趨近于1時(shí),趨近于∞.不過(guò)由于∞不能算是一個(gè)真正的數(shù),所以我們說(shuō)“該極限不存在”。
除此之外,我們還會(huì)遇上其他不存在的極限,如:。當(dāng)x變得越來(lái)越小,就越來(lái)越大,但永遠(yuǎn)介于-1跟1之間,因?yàn)槿魏我粋€(gè)數(shù)的正弦值都不會(huì)超出-1到1的范圍。因此,當(dāng)越來(lái)越大,只是在-1跟1之間來(lái)回振蕩,而且越來(lái)越快,越來(lái)越瘋狂,最重要的一個(gè)特點(diǎn)是,它不會(huì)漸漸靠近任何一個(gè)數(shù)。 所以,它沒(méi)有極限。
我們可以把“有極限”這回事,想成是函數(shù)f(x)愛(ài)上了一個(gè)數(shù),當(dāng)自變量x無(wú)限靠近某一個(gè)數(shù)時(shí),f(x)對(duì)這個(gè)數(shù)的感情就越深(趨近)。但是顯然用情不專,它不愿定情于一點(diǎn),永遠(yuǎn)在-1跟1之間搖擺不定,所以到最后,落到?jīng)]有極限的下場(chǎng),無(wú)法與誰(shuí)共結(jié)連理。
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