このサイトはお使いのブラウザでは正常に動作しません。Google Chromeなど、別のブラウザを使用してください。
イプシロンデルタ論法による連続の定義について
イプシロンデルタ論法の定義についてですが、写真の青線部がわからないです。
0<を除いて|x-a|<δや、0<を加えて0<|f(x)-P|<εというような表記はできないのでしょうか?
|x-a|<δ→|f(x)-P|もしくは0<|x-a|<δ→0<|f(x)-P|<εと0<を統一?させないのはなぜですか?解説お願いします。
回答
あか 青 さん、こんにちは。
0≦|a|と0<|a|とは意味が異なります。
0≦|a|は言わずもがな。0≦は当然のことですから、書かなくても何の問題もないし、書いたからと言って意味が付け加わることもありません。
でも0<|a|のほうは|a|=0を除いていますので、a=0ではないことを意味しています。
$0<|x-a|$ というのは、xはaにはならないのです。0とはδ未満離れていますが、0に一致することはありません。
かたや $|f(x)-P|<\varepsilon$ のほうは、f(x)の値がPになっても構わないのです。
というわけで、意味が異なるので、それぞれ適する場所で使います。しかも、この場面では<と≦は区別して使わなくてはならず、統一はできません。
これで大丈夫ですか?
これを読んだら、わかったとか、まだこのへんがわからないから説明してほしいとか、コメント欄になにか返事を書いてください。よろしく。
========================
コメント拝見。
①xがaに限りなく近づくというのがlimです。xがaになったときは関数値f(a)です。関数値と極限値は異なることがあります。
たとえば $ f(x)=x(x\ne 1),f(1)=2$ という不連続な関数でx=1での極限値を考える時、εーδ法で仮定の時にx=1のときも考えてしまったら、後半の式を満たすδは存在しません。x≠1のときを考えて極限値がわかります。極限値は1、関数値は2。
②「f(x)=Pになる場合を考える」のではなく、f(x)=Pであっても構わない。そのような場合を排除しない、ということです。εの範囲の中で関数値がPになったって|f(x)-P|<δとなるデルタは存在しますし。
これで大丈夫ですか?
回答ありがとうございます。 分からないことが2つあります。 ①xがaと一致する場合を考えないのはなぜですか? ②f(x)=Pになる場合を考えるのはなぜてすか?
上の回答に追記しました、読んでください。
追記ありがとうございます。 ①|x-a|<δと表すのが不敵である理由は、今回はxをaに近づけた極限を考えていることからとxをaにどんなに近づけても重なることはないこととx=aが定義域に含まれているかどうかがわからないから。 ②0<|f(x)-P|<εが不敵である理由は、定数関数などのようなyの値がxによらず常に一定である関数については常に |f(x)-P|=0が成り立つことから 0<|f(x)-P|としてしまうと上記のような関数についての極限を定義することができなくなってしまうから。 このように回答者様の解説をもう一度自分なりに咀嚼してみたのですが、上記のような理解でよろしいでしょうか?
それでいいです。大丈夫です。 回答者様というほど偉くないので、以後はくさぼうぼうさんでいいですよ! では、またどうぞ。