在每一個科目裡,都有一個規定。學科本來就是離開生活,例如手機 的原理是什麼?手機是生活常用的,但卻講不出來原理。知識是遠離 生活的,它的對與錯,不是由生活經驗判斷,必須由學科的規定判斷。
科學裡頭的規定,叫定義。對待定義的態度要正確,不會去問定義為 什麼對錯?而會去問為什麼這樣訂?定義是要一字不漏記下來,就像 九九乘法表,一共有 81 個,每一個都要記下來。每一條都會影響判 斷的對與錯,兩條規定得到的結果,跟一條得到的不太一樣。
By the way~筆記的完整性是學習最重要的夥伴。
給一個函數就可以問 lim(x→c)f(x)=?找到答案是根據畫圖,但在數學 上,畫圖不算是證明,它只是一個輔助工具。
這個問題本身不需要圖形。我有函數,圖形也不一定畫的出來。
By the way~解決問題的辦法,有步驟,而不是答案。
蒐集想法 圖形→現象→口語→數學 思想上的組織。
第一個 這個問題本身不牽涉到圖形。
第二個 就算有函數,圖形也不一定畫的出來。
下一個問題如果不行畫圖,如何知道答案呢?
Question:如何不透過畫圖而能算出或得到 lim(x→c)f(x)=L?
Answer:要能做到此事,必須將極限問題在圖形上看到的現象,用數學
表達出,即找到它的數學建模。 (把口語上表達的現象,表達成數學)。
By the way 數學建模是數學系必備工具。
即下討論:
step1:討論趨近的問題?
趨近=逼近=要多(靠近)有多靠近。在「lim(x→c)f(x)=L」下,有兩個趨 近要討論。
○ 1 用ε靠近來表示在y軸上函數值f(x)與L的靠近(在數學上有,
|f(x)-L|<ε
因為有正差距跟負差距,所以加上絕對值),圖形上為
O
x
y
L
ε
○ 2 用δ靠近來表示在x軸上自變數x與c的靠近(在數學上有 0<| x-c
|<δ),圖形上為
趨近來講x會不會走到c?不會,永遠不會等於c,所以加上 0<
Q:此二靠近的關係為何? (可以問先後關係 or 對應關係)
A:「對 ε 靠近,由
(意會=有=存在有)δ 靠近來完成」 。(f(x)跟 L 有多靠 近,透過 x 靠近 c 達成的。)
step2:「加入要多靠近(+有多靠近) 」
「對 ε 靠近+
要多靠近有多靠近,
改成皆由 δ 靠近來完成」 。
怎麼改?要多靠近有多靠近,它是一個動態,也就是每一個靠近。
○ 1 對「每一個」ε靠近,皆存在有δ靠近來完成。
「對 ε 靠近
要多靠近有多靠近,皆由 δ 靠近+
要多靠近有多靠近來完成
來 完成什麼?」。
O
x
y
c δ
怎麼改?當 x 逼近於 c,這是一個條件,也就是要求 x 要逼近於 c,
δ 靠近完成 ε 靠近。對 δ 靠近,事實上是每一個點都要滿足 ε 靠 近。
○ 2 對「每一個」ε靠近,皆存在有δ靠近,使得對每一個x在 0<| x-c
| <δ
改成皆滿足| f(x)-L |<ε。
都完成 Def:
○ 1 「每一個」在數學記成 ∀,即「對每一個=倒A=for any」
○ 2 「存在有」在數學記成 ∃,即「存在有=倒E」
備註:靠近在數學上表示是什麼?
靠近在數學上表示是距離(口語講靠近,數學講距離),
距離如何表示?
距離在數學上,若且唯若對應到正數,故 ε 靠近可以用 ε>0,δ 靠 近可以用 δ>0
靠近→距離→正數
step3:總結所得: ∀ε>0, ∃δ>0,such that ∀x in 0<|x-c|<δ,(Note:在英文 中,「都滿足」,而自動隱含) |f(x)-L)| <ε。
──此為 lim(x→c)f(x)=L 的數學建模。找到對應的數學建模,將此現
象定為數學上的定義。圖形上這是一個動態,轉成數學還是動態。
Def:We say that lim(x→c)f(x)=L,
if ∀ε>0,∃ δ>0 such that ∀ x in 0<|x-c|<δ,| f(x)-L | <ε.
(Note:在英文中,「都滿足」,自動隱含) By the way~這是一個思想的總集。
我們說極限存在,if 成立。這個時候不能說圖形成立,而極限存在,
要依數學建模成立。
證明數學建模的成立,就說極限的等式成立。在圖形為
lim(x→a)g(x)=M 我們練習說?We~~,if~~.
eg:1 Show that lim(x→2)3x=6?
proof if~~
去證給 ε>0 去找到 δ>0 使得 such that 在此區間 0<|x-c|<δ 內的所有 點 x 會滿足不等式| f(x)-L | <ε。
O