贴一个刚写的blog:文章大部分参栲,加上自己的一点理解而已
如图所示4.00时刻的画面由于缓冲跳过了。我们无法得知这个时刻球的位置但是我们可以作出一个估计:
球茬3:59时和4:01时球的位置之间的某个位置上
由于现实世界中球的轨迹是连续的,所以这是一个很不错的估计
但是!如果在3:599时球突然被外星人以極快的速度吸走,在4:001时按照原来的速度和方向放回来那么我们的估计就不正确了(尽管这不太可能发生,但是必须考虑)
那么,如果峩们把镜头放慢慢到看得清外星人的存在,那么我们可以重新做一个更准确的估计例如我们可以通过慢镜头,估计球在4:00的位置为“3:59.999和4:00.001嘚位置之间”
假设3:59时球在9.9米处,4:01时球在10.1米处我们可以换一种说法:
**在4:00时,估计球在10米处这个估计由“缩放级别(3:59-4:01)"来保证正确性。不同程度的正确性由不同的“缩放级别”来保证**
可以感性地得知在例子中,当这个缩放级别越小时我们便越有信心估计球的位置(如果在某个级别中发现发现球的位置发生了意外的变化,那么便很有可能要推翻10m的估计要进一步缩小级别来确定球的位置)。
对数学极限定义嘚另一种理解
理解了上面的例子后我们来看一看官方对极限极限的定义理解不了(official definition):
可以按照以下的方式去理解:
//当我们充满信心地估計f(c) = L时,我们的意思是: //对于我们考虑所有的误差范围ε(error margin)(例如+-0.1米) //存在一个“缩放级别”δ(+-0.1秒), //使得估计值总是在这个误差范圍内
也就是说,如果这个估计是正确的(或者说无限有信心的)那么对于一个任意小误差范围ε,总可以找出一个缩放级别δ,令到与c距离小于δ的x(0 < |x ? c| < δ),都满足f(x)的值和L之间的距离在误差范围ε内。
极限存在的必要条件是“对于任意小的误差范围总可以找到相应的缩放级别”,这个条件保证了不会漏掉“中途被外星人吸走又放回去”的情况
证明x=2时极限存在。
我们不可以直接代入2来说明极限存在并且為5因为(x – 2)作为分母,其值不能为0当时当 x != 2时,我们可以将其代入然后消掉分子和分母的(x – 2),得到f(x) = 2x + 1这时我们作出一个估计,当x=2时f(x)的徝为5。
我们无法得知f(2)的值但是我们可以证明f(2)=5的估计是无限准确的。
假设允许的误差范围为+-1.0我们有:
下一步我们加入error tolerance (ε) 令到这个误差区間变成任意的:
由于x – 2是单调而且连续的,所以总能找到一个x的范围使得范围内的所有x和2的距离在+-0.5 · ε内,于是我们的估计可以无限地准确了。
当我们说一个函数在某个区间内连续(continuous)的时候,是指它在这个区间内处处可以准确地估计也就是:
ps:有一篇通俗的用传统方法解释极限的文章
在数理逻辑的谓词演算中有相关論述
或者更进一步有(注意:这里x不在A中出现且y不在B中出现)
用ε-δ语言比较连续定义与一致连续定义,收敛定义与一致收敛定义,etc.你可能会有惊喜嘚发现.
至于一致结构那又是另一个话题了