परिचय GitHub Coach लॉग इन पढ़ना शुरू करें

गणित · शब्दावली

किसी बिंदु पर सीमा क्या है?

परिभाषा 21.2 उच्च माध्यमिक गणित · अध्याय 21 — सीमाएँ और सांतत्य

मान लीजिए aRa \in \R है और ff aa के पास (संभवतः aa को छोड़कर) परिभाषित है। हम कहते हैं कि ff aa पर R\ell \in \R की ओर जाता है, और limxaf(x)=\lim\limits_{x \to a} f(x) = \ell लिखते हैं, यदि हर ε>0\varepsilon > 0 के लिए ऐसा δ>0\delta > 0 हो कि xaδ\abs{x - a} \leq \delta वाले सभी xDx \in D के लिए f(x)ε\abs{f(x) - \ell} \leq \varepsilon हो।

हम कहते हैं कि ff aa पर ++\infty की ओर जाता है यदि हर MM के लिए ऐसा δ>0\delta > 0 हो कि जब भी xDx \in D और xaδ\abs{x - a} \leq \delta हों तब f(x)Mf(x) \geq M हो। एकपक्षीय सीमाएँ (xa+x \to a^+, xax \to a^-) xx को x>ax > a या x<ax < a तक सीमित कर देती हैं।

अध्याय में पढ़ें →
परिभाषा 13.1 विश्वविद्यालय गणित — स्नातक वर्ष 1 · अध्याय 13 — सीमाएँ और सांतत्य

मान लीजिए x0Ix_0 \in \overline{I} और R\ell \in \R। तब xx0x \to x_0 होने पर f(x)f(x) \to \ell तब कहते हैं जब

ε>0, δ>0, xI,xx0δ    f(x)ε.\forall \varepsilon > 0,\ \exists \delta > 0,\ \forall x \in I, \qquad \abs{x - x_0} \leq \delta \implies \abs{f(x) - \ell} \leq \varepsilon .

±\pm\infty पर सीमाएँ और अनंत सीमाएँ उसी प्रतिरूप से परिभाषित होती हैं (xx0δ\abs{x - x_0} \leq \delta के स्थान पर xMx \geq M; f(x)ε\abs{f(x) - \ell} \leq \varepsilon के स्थान पर f(x)Mf(x) \geq M')। एकपक्षीय सीमाएँ xx को x>x0x > x_0 तक (लिखा जाता है xx0+x \to x_0^+) या x<x0x < x_0 तक सीमित कर देती हैं। सीमा, जब विद्यमान हो, अद्वितीय होती है (वही उपपत्ति जो प्रतिज्ञप्ति 11.4 की है)।

उदाहरण

उदाहरण 13.2 (दबाव से एक सीमा)

limx0x1x\lim_{x \to 0} x\,\bigl\lfloor \frac1x \bigr\rfloor संगणित कीजिए। फ़र्श का घेराव 1x1<1x1x\frac1x - 1 < \lfloor \frac1x \rfloor \leq \frac1x xx से गुणा करने पर (चिह्न का ध्यान रखिए!) देता है

1x<x1x1(x>0),1x1x<1x(x<0),1 - x < x\Bigl\lfloor \frac1x \Bigr\rfloor \leq 1 \quad (x > 0), \qquad 1 \leq x\Bigl\lfloor \frac1x \Bigr\rfloor < 1 - x \quad (x < 0),

और दोनों एकपक्षीय दबाव 11 पर बंद हो जाते हैं: अतः सीमा 11 है। ध्यान दीजिए कि अभी क्या हुआ: अकेला 1x\lfloor \frac1x\rfloor 00 के पास जंगली छलाँगें लगाता है, पर गुणक xx प्रत्येक छलाँग को वश में कर लेता है (xx गुना इकाई छलाँग छोटी होती है), और केवल घेराव बचा रहता है। समापन का सार: किसी छोटे गुणक और किसी परिबद्ध-दोलन वाले गुणक के गुणनफल की सीमाएँ दबाव की समस्याएँ हैं, संक्रिया-प्रमेय की कभी नहीं — संक्रिया-प्रमेय को दोनों गुणकों का अभिसरित होना चाहिए।

उदाहरण 13.5 (संयोजन की शर्त क्यों है)

मान लीजिए y0y \neq 0 के लिए g(y)=0g(y) = 0 और g(0)=1g(0) = 1, और मान लीजिए ff तत्समक रूप से 00 है। तब x0x \to 0 होने पर f(x)0f(x) \to 0, और y0y \to 0 होने पर g(y)0g(y) \to 0; फिर भी प्रत्येक xx के लिए g(f(x))=g(0)=1g(f(x)) = g(0) = 1, अतः gf10g \circ f \to 1 \neq 0। भीतरी फलन सदा वर्जित मान =0\ell = 0 पर ही बैठा रहता है, और 00 पर gg की सीमा इस बात की उपेक्षा करती है कि 00 पर gg क्या करता है। उपप्रमेय 13.4 की शर्त — या तो g()=mg(\ell) = m (अर्थात् \ell पर gg संतत हो), या x0x_0 के पास ff \neq \ell — ठीक इसी को रोकने के लिए है। समापन का सार: व्यवहार में हम संतत फलनों का संयोजन करते हैं और यह शर्त मुफ़्त मिल जाती है; वह तभी काटती है जब सीमाएँ छिद्रित प्रतिवेशों के अनुदिश ली जाती हैं, और इसीलिए इस पुस्तक में प्रयुक्त limxx0\lim_{x \to x_0} की परिभाषा उस बिंदु को, जब वह प्रांत में हो, समेट लेती है।

अध्याय में पढ़ें →