這是關於函數極限的定義.
首先, 定義裡限制 fx) 必須
"在包含 x = a 的某一開區間上有定義."
不過, 這其實並不全然是這樣的, 在更廣義的討論
(更進階的課程) 中並不要求在整個包含 a 點的區
間上有定義, 而只要求 a 是 f(x) 定義域的一個 "聚
集點". 在初等課程中則是說
"在包含 x = a 的某一開區間上, 除了 a 點本
身以外, 都有定義."
也就是說: 在討論極限時 f(a) 可以不存在, 討論函
數的連續性時才要求 f(a) 必須有定義(存在).
其次, 談到極限. x→a 時 f(x) 有極限 L 的意思是:
我們能看到 f(x) 無限地接近 L (也可以等於 L),
只要 x 與 a 夠接近, 但 x≠a.
甚麼叫 "f(x) 無限地接近 L"? 用比較精確的數學說
法就是:
給定任意 ε > 0, 都能讓 |f(x)-L| < ε.
當然, "f(x) 接近 L" 是有條件的, 那就是:
"x 夠接近 a, 但又要 x≠a"
而這句話用數學語句來描述就是:
存在 δ > 0, 0 < |x-a| < δ 就表示 x 夠接近 a,
但又要 x≠a.
但說 "f(x) 有極限 L" 的意思並不是找到 δ > 0 又
找到 x 滿足 0 < |x-a| < δ 並且使 |f(x)-L| < ε 就
可以的, 而是要求:
在 0 < |x-a| < δ 的範圍內, 都得到 |f(x)-L| < ε
的結果.
這就是 "只要 x 與 a 夠接近..." 的意思.
所以, 整個
x→a 時 f(x) 有極限 L 的意思是:
我們能看到 f(x) 無限地接近 L (也可以等於 L),
只要 x 與 a 夠接近, 但 x≠a.
用數學語言來描述, 就是:
若對任意 ε > 0, 都能找到 δ > 0, 使得
只要x 滿足 0 < |x-a| < δ, 就得到 |f(x)-L| < ε,
則稱 x→a 時 f(x)→L, 或記為
lim f(x) = L.
x→a