最近因為工作的關係,可能會使用到微積分,所以打算從頭開始學起這個大部分的人已經非常熟悉,但我本身卻沒怎麼學過的科目。
這裡主要是想搜集平時會用到的數學工具,也就是課本上遇到的命題,以及相對應的證明。把課本上,或查資料時查到的東西慢慢整理在這裡。希望盡量能靠我破爛的英文能力翻譯成中文,但假如真的翻不太起來,我就會自暴自棄的直接用英文。
希望有人發現錯誤的話,可以在留言提醒一下 ⁽⁽٩(๑˃̶͈̀ ᗨ ˂̶͈́)۶⁾⁾
定義、定理、性質:
(1) 定義:
假設 f(x)在 x 附近有被定義。『意思是 f 在某個包含 a 的開區間有定義,而 a 本身不一定有定義』。如果我們可以藉由讓 x 任意地逼近 a 但並不等於 a,使得 f(x)的值任意地逼近 L。
“the limit of f(x), as x approaches a, equals L”
(2) 定義:
f(x) 於 a 點的左極限等於 L ,表示如果我們可以讓 x 足夠逼近 a 且小於 a,使得 f(x) 任意地逼近 L 。
the left-hand limit of f(x) as x approaches a is equal to L if we can make the values of f(x) arbitrarily close to L by taking x to be sufficiently close to a and x less than a.
(3) 定義:
f(x) 於 a 點的極限存在且等於 L,若且唯若,在 f(x) 於 a 點的左極限等於 L , 且 f(x) 於 a 點的右極限等於 L 。
(4) 定義:
讓 f(x) 在 a 的兩側皆有定義,而 a 本身則不需要有定義(可有可無)。則:
表示 f(x) 當 x 足夠接近 a 但是不等於 a 時, f(x) 的值會是無限大。
(5)定義:
讓 f(x) 在 a 的兩側皆有定義,而 a 本身則不需要有定義(可有可無)。則:
表示 f(x) 當 x 足夠接近 a 但是不等於 a 時,f(x) 的值會是無限小。
(6)定義:
當有以下任一情況發生時,我們稱 x = a 為 y = f(x) 的垂直漸近線。
(7) Limit Laws:
我們假設 c 是常數,且以下的極限都存在。
則我們可以得到:
(8)Direct Substitution Property:
假如 f 是一個 多項式( polynomial ),或是一個有理函數( rational function ),且 a 存在於 f 的定義域,則:
這樣的性質,也被稱為 f 於 a 連續( continuous )。
(9)性質:
假如 f(x) 與 g(x) 在 x = a 以外的值都相等,而在 x = a 則可相等可不相等。使得 f(x) 與 g(x) 於點 a 的極限值相等,這證明了此處極限存在。
(10)定理:
當 f 於 a 的極限值存在且等於 L 時,若且唯若(為充要條件), f 於 a 的左極限以及右極限皆存在且等於 L。
(11)定理:
當函數 f 於 x=a 附近皆小於等於函數 g ,且 f 與 g 於 a 的極限值皆存在。則 f 於 a 的極限值小於等於 g 於 a 的極限值。
(12)夾擠定理(The Squeeze Theorem):
找一個函數當作上界,另一個函數當作下界,藉此夾擠出中間函數在某一個點的極限值。
(13)定義:
於 calculus 課本中,對於極限的精確定義:
我們讓 f 是一個定義於某個開區間的函數,且這個區間包含 a 附近的值,而 a 本身則可包含可不包含。則我們可以稱 f(x) 於 x 接近 a 時的極限值為 L。
(14) Definition of Left-Hand Limit:
於 calculus 課本中,對於左極限的精確定義:
(15) Definition of Right-Hand Limit:
於 calculus 課本中,對於右極限的精確定義:
(16) Definition of Infinite Limits:
於 calculus 課本中,對於趨向無窮的極限的精確定義:
(17) Definition:
於 calculus 課本中,對於趨向負無窮的極限的精確定義:
(18) Definition :
假如符合:
則函數 f 於 a 點連續。
(19) Definition :
假如:
則我們稱函數 f 為右連續。( A function f is continuous from the right at a number a)
假如:
則我們稱函數 f 為左連續。( A function f is continuous from the left at a number a)
(20) Definition :
一個函數 f 在一個區間上連續,表示 f 在此區間任何一點上皆為連續。
A function f is continuous on an interval if it is continuous at every number in the interval.(If f is defined only on one side of an endpoint of the interval, we understand continuous at the endpoint to mean continuous from the right or continuous from the left)
(21) Theorem :
假若 函數 f 與 g 於 a 點皆為連續,且 c 為某常數,則以下函數皆於 a 點連續:
(22) Theorem :
任意多項式( polynomial )在任意點都為連續,表示其於
皆為連續。
任意有理函數( rational function )只要其值有定義(分母不為零),則有理函數於其定義域為連續。
(23) Theorem :
以下函數於其定義域皆為連續:
- polynomials (多項式)
- rational functions (有理函數)
- root functions (根函數)
- trigonometric functions (三角函數)
(24) Theorem :
(25) Theorem :-
(26) The Intermediate Value Theorem(中間值定理):
命題與證明:
(1) 命題:
(1)證明:
(2)命題:
(2)證明:
TODO
將“定義補完”
收集與極限與連續相關的命題與相對應的證明