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벡터 미적분학 시리즈1 - 미분 기초

2.2 Limits and Continuity

limit 관련 질문

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안녕하세요 항상 좋은 강의 감사드립니다!

정말 이상한 질문이라고 생각하실지 모르지만 (저부터가 스스로 그렇게 생각합니다..), 이 이상한 의문에 대해 답이 도저히 나지 않아 답답하여 질문드립니다..ㅠㅠ

limit 정의인

"given any neighborhood N of b,

f is eventually in N as x approaches x0

if there exists a neighborhood U of x0 such that

x != x0, x in U, and x in A imply f(x) in N"

에서

설명해주신 예시에서는 b를 모두 f(x)에 굉장히 근접한 값(f(x)와 같은 값이 아니더라도)으로 두고 극한값의 유무를 증명해주셨습니다.

14페이지를 예로 들면 b를 y1으로 두고 N을 조정하였습니다.

그런데 공부하던 중 갑자기 궁금해진 것이,

14페이지의 그림을 예로 들면,

x0는 그대로인데, 만약 b를 y1보다 훨씬 큰 값으로, 즉 f(x0)에서 아주 멀리 동떨어진 값으로 두면, 그렇게 되면 앞서 배운 "극한의 정의"에 따라

"x가 x0에 가까워짐에 따라 f가 N 내부에 존재"하는 경우가 발생하지 않고, x가 x0에 한없이 가까워졌음에도 f(x)가 N의 특정값에 놓이지 않기 때문에

"극한값을 가지지 않는다." 라는 결론을 내었는데,

이런 상황을 "극한값을 가지지 않는다"라고 표현하는게 잘못된 것 같은데 뭐가 잘못된 것인지 모르겠어서 질문드립니다..

물론 x가 x0로 가까워져갈 때의 f(x)의 limit를 구해야 하므로 쌩뚱맞은 곳에 N을 설정한다는 것 자체가 말이 안되고 그럴 이유가 없다는 것은 알지만,

이상한 곳에 N을 설정해도 앞서 배운 극한의 정의대로라면 "극한값을 가지지 않는다"는 조건을 모두 충족하는 것 같아 제가 어떤부분에서 생각을 잘못하고 있는것인지 도저히 감이 잡히지 않아 질문드립니다ㅠㅠ

+ 제가 언급한 상황을 더 간단하게 말씀드리자면

f(x)의 그래프가 y = x일 때,

U를 Dr(1)로, N을 Dr(2)로 잡은 상황입니다..

답변 2

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박인준
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먼저 답변 감사합니다! 하나만 더 확인차 질문드리자면,

그렇다면 극한값의 존재의 유무를 판단하기 위해 b를 설정할 때에는 f(x)에 가장 근접한 값으로 설정하는 것으로 알고 넘어가면 될까요??

극한의 정의에서 b에 대한 조건이 "Rm space에 존재한다."라는 조건밖에 없었어서 "b가 Rm space 내에서 꼭 f(x)에 근접한 포인트가 아니라 무작위로 설정될 수도 있는 것 아닌가?"라는 의문이 생겨 위와 같은 질문을 했던 것 같습니다..!

안녕하세요.

극한값의 존재 유무를 판단하는것은 다른 차원의 문제입니다.

일단 2.2단원에서 배우는 내용에서는 f(x)의 limit라는것이 어떻게 정의되는지, 즉 page 12에 나와있는 정의대로 정의될 뿐입니다.

현실적으로는, 어떤 b가 limit일지 아닐지는 말씀하신대로 함수값에 근접한 값으로부터 유추해냅니다.

질문한것과 같은 형태의 엉뚱한 b가 limit일 가능성은 현저히 낮을테니깐요.

또한, 정의대로 limit들을 찾는것은 현실적으로는 어려우니, limit및 continuity 성질로부터 limit의 다양한 성질들을 배우고 그걸 응용하여 limit를 찾게 됩니다.

추가로, b는 무작위로 설정되었다라기보다, 정의상에 있는 모든것을 만족하는 b가 존재할때 b가 해당 함수의 극한값이 되는겁니다. 아무 b나 설정하는것이 아닙니다.

설명이 조금 난잡한것같지만, 어떤 의미인지는 파악하셨을거라 생각됩니다.

감사합니다.

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박인준
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답변 감사드립니다!!

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안녕하세요.

설정하신 b가 함수의 극한값이 아닌것이지, 극한값의 존재 유무를 알려주는건 아니라고 생각하시면 될 것 같습니다.

감사합니다.

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