3. 函数极限与连续函数
3.1 函数极限
设有一半径为
r
r
r的圆,角度
x
x
x用弧度制表示。
红色的弧长为
2
x
r
2xr
2xr,蓝色的弦长为
2
r
sin
x
2r\sin x
2rsinx
y
=
弦长
弧长
=
sin
x
x
y=\frac{弦长}{弧长}=\frac{\sin x}{x}
y=弧长弦长=xsinx,当
x
→
0
x\to 0
x→0时,
y
y
y如何变化?
取
x
=
0.5
,
0.1
,
0.05
,
0.01
,
.
.
.
x=0.5,0.1,0.05,0.01,...
x=0.5,0.1,0.05,0.01,...,得到
y
=
0.96
,
0.998
,
0.9996
,
0.99998
,
.
.
.
y=0.96,0.998,0.9996,0.99998,...
y=0.96,0.998,0.9996,0.99998,...
猜想:当
x
→
0
,
y
→
1
x\to 0,y\to 1
x→0,y→1,写成
lim
x
→
0
sin
x
x
=
1
\lim\limits_{x\to 0}\frac{\sin x}{x}=1
x→0limxsinx=1(以后证明,函数在
x
=
0
x=0
x=0处有定义不管,我们只管
x
≠
0
x\ne 0
x=0但是
x
→
0
x\to 0
x→0的情况)
【定义3.1.1】
y
=
f
(
x
)
y=f(x)
y=f(x)在
O
(
x
0
,
ρ
)
\
{
x
0
}
O\left(x_{0}, \rho\right) \backslash\left\{x_{0}\right\}
O(x0,ρ)\{x0}(在
x
0
x_{0}
x0为中心的
ρ
\rho
ρ的邻域,去心邻域)上有定义,如果存在一个数
A
A
A使得对任意给定的
ε
>
0
\varepsilon > 0
ε>0,可以找到
δ
>
0
(
δ
≤
ρ
)
\delta > 0(\delta \le \rho)
δ>0(δ≤ρ),当
0
<
∣
x
−
x
0
∣
<
δ
0<|x-x_{0}|<\delta
0<∣x−x0∣<δ时成立
∣
f
(
x
)
−
A
∣
<
ε
|f(x)-A|<\varepsilon
∣f(x)−A∣<ε,则称
A
A
A是
f
(
x
)
f(x)
f(x)在
x
0
x_{0}
x0点的极限,记为
lim
x
→
x
0
f
(
x
)
=
A
\lim\limits_{x\to x_{0}}f(x)=A
x→x0limf(x)=A或
f
(
x
)
→
A
(
x
→
x
0
)
f(x)\to A(x\to x_{0})
f(x)→A(x→x0);如果不存在满足上述性质的
A
A
A,则称
f
(
x
)
f(x)
f(x)在
x
0
x_{0}
x0这一点的极限不存在。