连续的条件 连续为什么不一定可导?


亲爱的读者们!久违了!我近期刚完成了论文的撰写和程序的调试,这段时间确实有些忙碌。一旦这些任务完成,我将能够更加轻松地继续为大家带来新的文章。

现在,让我们正式开始这个话题的探讨。

在数学的殿堂里,极限、连续、可微、可积等概念如同一把把利剑,贯穿了数学分析的始终。它们构成了数学分析的基石,其重要性不言而喻。今天,我们主要聚焦于前两个概念,即极限与连续。

在这里,我们将深入浅出地阐述一元微积分学的基本原理。下面的图解很好地展示了它们之间的关系。

一、极限

我们来谈谈极限的概念。

极限的概念是数学分析中的基石之一。最初,人们对于极限的理解并不清晰,只是说某个数越来越接近另一个数,但并没有明确的数学语言来描述这种接近。随着ε-δ语言的出现,数学的发展进入了新的纪元。

当我们面对一串数字时,如何判断它们最终都会趋近于一个特定的数字呢?这需要我们比较两个数字的大小。在数学中,我们通常通过作差来衡量两个数的大小关系。这里我们使用绝对值来衡量两个数的距离。ε就是一个衡量这个距离的标准。需要注意的是,这个标准并不是固定不变的,不同的人可能会有不同的看法。

为了更好地帮助大家理解,我们可以参考附图(虽然画得有点丑,但能说明问题)。从第N项开始,数列就进入了所谓的“带型区域”,即满足了某种条件。

满足ε的任意性是极限概念的关键所在。无论我们取多么小的ε,都能找到相应的N使得数列从第N项以后都满足这个标准。这确实是一个令人细思极恐的数学现象。也正是我认为ε-δ语言在数学中有着举足轻重的地位。

所以说,极限是一个动态的过程。给我一个ε,我就能给你一个N。这就是极限概念的基本含义。下面我给大家举一个简单的例子来说明这一点。

极限的概念为整个数学分析建立了语言基础。后面的连续、可微、可积等概念都离不开它。那么,刚刚提出的问题——何为极限?我会这样回答:它是一个衡量两个事物接近程度的动态过程。

二、连续

如果说连续就是不断的曲线,那虽然形象但并不严谨。我们还是需要从数学的角度来定义它。

与数列极限相似,连续也有其极限过程。我们使用 和→a 和 n→∞ 作为比较的标准,对于连续则是 和f(x)→ 和 x→ 。这就意味着我们需要两组比较的极限值和标准。对于数列极限来说,标准是ε和N;而对于连续来说,标准是ε和δ。

简单来说,只要函数在某个领域的δ范围内变化,其曲线就位于特定的带型区域内。

阿里嘎多!(日语:谢谢!)下期再见!