8 votos

Ayuda con epsilon delta definición

$$\lim_{x\to 3} x^2 = 9$$

Hola, soy nuevo en esta comunidad(y cálculo) y el inglés no es mi primera lengua, lo siento si no soy capaz de transportar adecuadamente este problema que tengo. Si estoy haciendo algo mal, podría por favor alguien me corrija?

Así que, sé que no tiene que ser un $\delta>0$ todos los $\epsilon>0$ dadas para que las $0<|x-3|<\delta \implies |x^2-9|<\epsilon$

Y también sé que $|x^2-9|<\epsilon$ puede ser escrito como $|x-3||x+3|<\epsilon$

El autor(Stewart) se utiliza este método antes, pero estoy un poco confundido...

En primer lugar, se utiliza una constante positiva $C$, de modo que $|x+3|<C$ Me imagino que él está tratando de "restringir" $|x+3|$ al restringir el intervalo de... $|x-3|<1 \implies 2<x<4 \implies 5<x+3<7$

Entonces él eligió $C = 7$, que supongo que viene de el hecho de que es el límite superior de x+3, por lo que el $|x-3||x+3| < 7|x-3| < \epsilon \implies |x-3| < \frac{\epsilon}{7}$

Y que $\delta = \min(1,\frac{\epsilon}{7})$, de modo que si $\epsilon > 7$, todavía funciona.

Creo entender cada parte individual... Pero, por alguna razón, siento que algo falta. ¿Por qué es eso? Incluso después de hacer la mayoría de los ejercicios, este todavía se siente ajeno a mí. Tal vez debería tratar de leer otro libro así? Me he comprado Spivak libro(y que podría tomar un tiempo para que llegue), ¿se enseña la $\epsilon - \delta$ diferente?

¿Qué debo hacer para que me sea cómodo con él?

Gracias de antemano!

5voto

Ishfaaq Puntos 6906

Aquí hay otro método que podría llegar a entender mejor el problema (uno casi directamente copiado de Spivak).

$$|x^2 - 9| = |x - 3||x + 3| = |x - 3||(x - 3) + 6| \le |x - 3|(|x - 3| + |6|) = |x - 3|^2 + 6 |x - 3|$$

Ahora bien, si elegimos $\delta \le 1$$\delta^2 \le \delta$$\delta ^2 + 6\delta \le 7\delta. $.

Ahora ya sabemos que $|x - 3| \lt \delta$, $ |x - 3|^2 + 6 |x - 3| \lt \delta^2 + 6\delta \le 7\delta$. Así que si elegimos $\delta = \frac {\epsilon}{7} $ somos a través de. Pero no tan rápido.

Ya que somos los únicos suministro de $\delta$ nos puede hacer tan pequeña como queramos. Pero también tenemos a la cuenta de da $\epsilon$ valores que puede ser muy pequeño (muy por debajo de $1$). Por eso no podemos salir a decir elija $\delta \le 1$. Debemos tener también en cuenta valores como la $\epsilon = \frac 1 {10^9}$. La manera de moverse es decir

$$\delta = \text{Min} \{ 1 , \frac {\epsilon}{7}\}$$

Si la $\epsilon$ es tal que $ \frac {\epsilon}{7} \gt 1$ a continuación, podemos elegir cualquier cantidad menor o igual a $1$. Si no elegimos $\delta = \frac {\epsilon}{7}$ que también satisface la condición de $\delta \le 1$, por lo que todos nuestros argumentos espera. Esperanza esto ayuda.

Ahora, yo no soy experto, pero yo no disfrutar de la lectura de Stewart durante mi primer año. Sí, es un Texto estándar, pero ese es el problema. Spivak es más independiente libro y le enseña matemáticas en contraposición a apegarse a un plan de estudios. Es un gran libro para construir una base en el análisis y la lógica. Así que asegúrese de leer a través de los capítulos sobre las desigualdades y los límites de Spivak y seguir trabajando ejercicios. Todo esto no es demasiado difícil de conquistar. Sólo necesita un poco de tiempo.

5voto

Hurkyl Puntos 57397

Hay tres aproximadamente independiente de las grandes ideas por aquí.


La primera gran idea es la de tratar de entender el comportamiento de $x^2$ cerca del punto de $x=3$. Hay un número de diferentes rutas de allí, y un número de diferentes formas de escribir una declaración precisa. La que voy a utilizar es tener en cuenta la exacta representación

$$ x^2 = 9 + (x+3) (x-3) $$

y el aproximado de representación

$$ x^2 \approx 9 + 6 (x-3) $$

El aspecto más relevante que vamos a utilizar para la prueba de ello es que el valor en $3$ $9$ . Predomina la descripción de cómo la función varía cerca de $3$ es que el tamaño relativo de $x-3$ varía dramáticamente, sino $x+3$ se encuentra cerca de $6$ sin mucho error relativo en que la aproximación.

Así que, como $x \to 3$, la convergencia ocurre debido a que el $x-3$ factor se desvanece, mientras que el $x+3$ factor ensucia cerca de $6$, en lugar de hacer algo (como divergentes a $+\infty$) para contrarrestar la fuga de $x-3$.

Por cierto, una vez que esta prueba de velocidad, sería un ejercicio útil para intentar establecer un diferentes pruebas basadas en la representación

$$ x^2 = 9 + 6(x-3) + (x-3)^2 $$


La segunda gran idea es simplemente la mecánica de cómo $\epsilon-\delta$ pruebas de trabajo y lo que expresan. De la OMI, el principal obstáculo aquí es simplemente la adaptación a la necesaria estructura de pensamiento.

Sin embargo, una idea clave que vamos a utilizar es que si algún valor de $\delta$ fuerzas "suficientemente bueno" aproximaciones,$\delta$, incluso más pequeños se asegurará de que sus aproximaciones son todavía lo suficientemente bueno.


La tercera gran idea es la de los métodos de traducción de la intuición a la aritmética. Recordar las ideas principales fueron que $x-3$ desvanece como $x \to 3$, pero $x+3$ no crecen. El tamaño de la $x-3$ parte es controlado directamente por $\delta$, de modo que lo que nos está faltando es una técnica para expresar ese $x+3$ no está creciendo de gran tamaño.

La técnica más habitual es escoger sólo algunos de los grandes límite superior en $x+3$ -$100$, y encontrar una manera de recoger $\delta$ asegurar $|x+3| < 100$. Por ejemplo, insistiendo en que $\delta < 10$ es lo suficientemente bueno

Un poco más fácil sería hacerlo al revés: recogida, dicen, $\delta < 5$ primero, y luego encontrar algunos límite superior a lo que el valor de $x+3$ posiblemente puede alcanzar. En este caso, $|x-3| < 5$ implica $|x+3| < 8$.

Así que si siempre debemos tener cuidado para asegurarse de que $\delta \leq 5$, entonces podemos invocar el enlazado $|x+3| < 10$ cuando queramos.


La sorpresa de la cuarta idea! Esta idea no es un requisito previo para la comprensión, pero es uno que a menudo no recibe bien-insistió, y la gente a menudo hacen que los problemas sean mucho más difícil de lo necesario porque no acababa de conseguir esta idea. Por lo tanto, sentí que debía mencionarlo.

Observe cómo suelto yo estaba con mi límites en la sección anterior. $\delta < 10$ nos dice algo más que meramente $|x+3| < 100$. Y $\delta < 5$ era suficiente para llegar a $|x+3| < 8$, así que ¿por qué he de decir $|x+3| < 10$?

El punto es que usted no necesita realmente muy buena límites a todos, el único hecho importante acerca de nuestra obligado en $|x+3|$ es que no crecen a $+\infty$. Las diferencias entre $100$, $10$, $8$, $7$, o, incluso, $6.0001$ son completamente insignificante cuando se compara con lo que realmente se necesita para mostrar.

Cuando, literalmente, cualquier cosa va a hacer, el mejor enfoque es hacer algo que es rápido, simple, y fácil de trabajar con. No te molestes en tratar de hacer un análisis más profundo para buscar la "mejor" de los límites a menos que usted está trabajando en un problema cuando tales cosas son realmente útiles.


Si usted se siente incómodo con cualquiera de las tres ideas que, luego de la general de la prueba es probable que usted se siente incómodo, no importa cuán cómodo se siente con las otras dos partes, mi consejo es tratar de definir con precisión qué aspecto del problema hace que uno se sienta incómodo

i-Ciencias.com

I-Ciencias es una comunidad de estudiantes y amantes de la ciencia en la que puedes resolver tus problemas y dudas.
Puedes consultar las preguntas de otros usuarios, hacer tus propias preguntas o resolver las de los demás.

Powered by:

X