◇上海立信会计金融学院统计与数学学院 张 丽
极限是高等数学中最基本、最重要的一个概念,有着多种多样的形式,是初学高等数学者最难以真正掌握的。本文用邻域的概念给出了一元函数极限的一个统一的定义。然后,根据邻域的不同表述,给出了一元函数的28个不同类型的极限的概念。
函数是高等数学的主要研究对象,高等数学就是一门研究函数的性质的一门学科。而极限则是高等数学中最基本、最重要的概念,没有之一。包括函数的连续性、导数和定积分等诸多性质都是通过极限来定义的。同时,极限也是高等数学中最难理解和掌握的概念,是学好高等数学的关键。但是,许多初学者却不能真正掌握其内涵,对各种各样的极限的定义一筹莫展。
极限的描述性定义为:如果当 无限趋近于(可以是无穷大)时,函数的值无限趋近于常数(或无穷大),则称(或无穷大)是 趋于 时函数的极限。记作
在上述描述中,有两个问题需要我们去解决:第一个问题是对两个“无限趋近于”的模糊表述我们需要给出一个定量的表示;第二个问题是要理清楚这两个“无限趋近于”之间的逻辑关系。
为了将“无限趋近于”这个表达进行量化,一代又一代的数学家付出了巨大的努力才最终实现。本文首先给出了邻域的各种定义,然后由邻域给出一元函数的极限的一个统一的概念,最后基于邻域的不同表达给出了28个不同的极限的定义。
表1