任意的x∈实数集成立的结论x在趋于无穷时成立吗吗?「无穷」与「任意」有什么联系与区别?
1.我这个问题的产生主要是因为我弄不明白对于任意和无穷之间的关系,我在群里问了一下别人说任意是指的在某个集合里任意取,如果这个集合包含无穷,那么任意x属于这个集合都成立,此时无穷的情况也成立。如果不包含无穷,那么任意的情况就不包含无穷,这时候无穷的情况要重新讨论。不知道这里理解的对不对
2.然后我就想到对于x属于R成立的定理,能说明对于x趋于无穷也成立吗,经过查资料发现无穷不属于R,那么趋于无穷的情况就要重新讨论是否成立。比如1/n对于任意的n属于N+都大于0,但是n趋于无穷时就不成立了,是否可以理解成无穷的情况是不属于正整数集的,它需要重新讨论。
3.再有一个例子是1/x在(0,1)不一致连续,但是在(0,1)内的任意闭区间一致连续,是否可以理解成(0,1)不属于闭区间,所以要重新讨论结论是否成立。
4.还有一个是用数学归纳法证明,对于任意n属于N+成立结论,但是不能随便推导到无穷的情况使得结论也成立,是不是也是因为无穷不属于正整数集,因而需要重新讨论。
5.另外,n>0这个集合包含正无穷吗?
6.(-∞,+∞)是不是等于R,不包含正负无穷
7.还有就是f(x)=1-x 对任意x∈(0,1)有f(x)>0,但x趋于1时f(x)与0的关系是什么,这个按照任意和极限的关系应该怎么理解,此时x趋于1是属于(0,1)这个区间里吗。当然这个极限是0,这时候x趋于1和任意的x∈(0,1)之间是什么关系?
我分了7条,解答时候可以按点回答,我哪里理解有问题可以直接指出来是哪一条出了问题。
希望大家能帮我解决这个问题,谢谢大家
很久没看到这么认真的问题描述了。有一个建议是可以去找一本数学分析的书来念一念,看一看极限语言是怎么发挥作用的。尤其去理解一下两个参数的依赖性,这也是最困难的
简单说一下,一般来讲数学分析或者说常用的分析学框架下的任意就是你所说的那个意思,在实数集 中一般不会包含无穷远点,包含的情形也有叫做扩充实数系,如果我们的讨论需要无穷远点或者说一个映射会对应到无穷远点的话,会专门指出,此时也有记号是 。
但是不管他包不包含,这并不会影响我们讨论极限性态,比如在式子 这个过程中,你可以看到其实我们并没有真的要求 ,我们只是说当 充分大之后,会怎么怎么样。甚至对于开区间 ,我们也可以自然地去讨论在某个函数在两个端点极限是多少,我们的叙述也是对于任意靠近端点的区间内部的点怎么怎么样。事实上,不借助极限语言,你根本说不清楚什么叫 。
回答一下问题:
1. 在不单独强调的情况下是这样。但是我们可以考虑极限的情形。
2. 一般不能成立。极限的情形有时会把严格大于号变成大于等于号,但是绝不可能变成小于号,上下确界的情形也是一样的,这一点需要你读极限语言。
3. 当然不是闭区间,一致连续的性质和紧性有关,这一点也需要你读实数系基本理论。
4. 数学归纳法不能覆盖无穷远点。
5. 一般不包含,需要讨论的时候会刻意指出。
6. 7.前面说过了。
最后,不要胡思乱想,打开数学分析,读书就好了。思而不学则殆。
命题:对于任意的 有
然而对于任意一个 时设 ,则对于所有的 有 。因此 ,这与前面的命题是矛盾的
举个例子,y=x2,对于任意实数x,y取非负实数,然而x趋于无穷大时,y趋于无穷大,换句话说limy=∞,所以这个例子是你的问题的一个否定说明了,这是一方面具体的说明。另一方面,x趋于无穷大是一个极限过程,而极限与有限实值函数不同的是,极限可取无穷大,任意x也就是任意给定的一个x,而无穷是一个逼近过程。这就是无穷大和任意的区别了。
数学概念需要自己慢慢掌握,加油吧!
前面 @Eric G 已经给出了非常仔细的回答。我再加一句狗尾续貂的话:如果没有掌握用 语言严格给出的极限概念,就不要使用「无穷大」,「无穷小」这两个词。
泻药,x趋于无穷,有两个意思,一个是趋于无穷的数列,另一个是无穷大这个点。
任意x属于实数则成立的结论,对于趋于无穷的数列的每个点,结论都是成立的。然而对于无穷大这个点来说,不一定成立。
举个例子,m属于大于等于1的实数,
f(x)=0 (x<1-1/m)
f(x)=mx-m+1(1-1/m≤x<1)
f(x)=1 (x>1)
显然,m属于任何实数,f都是连续函数,然而m趋于无穷的极限对应的f却不是连续函数。