r97 vs r98
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238238
* 부등식을 집합식으로 변환
239239
|| 번호 || 부등식 || 집합식 ||
240240
|| 1 ||[math(x \neq a)], [math(a-\delta < x < a+\delta)]이다. ||[math(x \in \left(a-\delta ,\ a+\delta \right) \backslash \left\{a \right\})]이다. ||
241
|| 2 ||아무 [math(\epsilon > 0)] 인 [math(\epsilon)]을 잡더라도 [math(L-\epsilon< f\left(x\right) < L+\epsilon)]이다. ||아무 [math(\epsilon > 0)] 인 [math(\epsilon)]을 잡더라도 [math(f\left(x\right) \in \left(L\epsilon ,\ L+\epsilon \right))]이다.||
241
|| 2 ||아무 [math(\epsilon > 0)] 인 [math(\epsilon)]을 잡더라도 [math(L-\epsilon< f\left(x\right) < L+\epsilon)]이다. ||아무 [math(\epsilon > 0)] 인 [math(\epsilon)]을 잡더라도 [math(f\left(x\right) \in \left(L-\epsilon ,\ L+\epsilon \right))]이다.||
242242
243243
여기에서 열린구간을 어떤 한 지점을 포함하는 열린집합으로 바꿔 표현할 수 있다. 곧 위상수학에서 다루는 열린집합들로만 함수의 극한의 정의를 표현할 수 있다.
244244
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......
246246
위의 집합식에서, 각 [math(\epsilon)]마다 [math(f\left(x\right) \in \left(L-\epsilon ,\ L+\epsilon \right))]이 될 수 있도록 어떤 양수 [math(\delta)]가 존재하여 어떤 한 지점 [math(a)]을 포함하는 열린구간 [math(\left(a-\delta ,\ a+\delta \right))]을 두고 [math(\left(a-\delta ,\ a+\delta \right) \backslash \left\{a \right\})]으로 [math(x)]의 범위를 잡을 수 있다고 가정해보자. 그러면 해당 열린구간 [math(\left(a-\delta ,\ a+\delta \right))]은 열린집합이므로, 다음 두 비교가 나온다.
247247
|| 번호 || 식 ||
248248
|| 1.1. ||아무 [math(\epsilon > 0)] 인 [math(\epsilon)]을 잡더라도 ... 양수 [math(\delta)]가 존재하여 [math(x \in \left(a-\delta ,\ a+\delta \right) \backslash \left\{a \right\})] 이다. ||
249
|| 1.2. ||아무 [math(\epsilon > 0)] 인 [math(\epsilon)]을 잡더라도 ... 열린집합 [math(O_{\delta})] 존재 [math(a \in O_{\delta})]이고 [math(x \in O_{\delta} \backslash \left\{ a \right\})] 이다. ||
249
|| 1.2. ||아무 [math(\epsilon > 0)] 인 [math(\epsilon)]을 잡더라도 ... [math(a)] 포함 열린집합 [math(O_{\delta})] 존재하여 [math(x \in O_{\delta} \backslash \left\{ a \right\})] 이다. ||
250250
251
앞에서 1.1이면 1.2이라는 설명이 있으므로, 1.2이면 1.1이 된다는 설명을 해보자. [math(a)]를 포함하는 [math(O_{\delta})]를 아무 거나 가져온다고 하자면, 그 지점 [math(a)]는 그 열린집합 [math(O_{\delta})]의 내점(interior point)이니 적당한 양수 [math(\delta_{1})]를 가져오면 [math(a \in \left(a-\delta_{1},\ a+\delta_{1} \right) \subset O_{\delta})]가 된다. {{{#gray 이 열린집합이 존재함을 보이는 것만으로도 [math(a \in \left(a-\delta_{1},\ a+\delta_{1} \right) \subset O_{\delta})]를 만족하는 적당한 [math(\delta_{1})]는 존재하고 곧 엡실론-델타법에서 말하는 [math(\delta)] 열린구간을 찾는 것이 되므로 극한을 가진다고 말할 수 있다.}}}
251
앞에서 '''1.1.'''이면 '''1.2.'''이라는 설명이 있으므로, '''1.2.'''이면 '''1.1.'''는 설명을 해보자. [math(a)]를 포함하는 [math(O_{\delta})]를 아무 거나 가져온다고 하자면, 그 지점 [math(a)]는 그 열린집합 [math(O_{\delta})]의 내점(interior point)이니 적당한 양수 [math(\delta_{1})]를 가져오면 [math(a \in \left(a-\delta_{1},\ a+\delta_{1} \right) \subset O_{\delta})]가 된다. {{{#gray 이 열린집합이 존재함을 보이는 것만으로도 [math(a \in \left(a-\delta_{1},\ a+\delta_{1} \right) \subset O_{\delta})]를 만족하는 적당한 [math(\delta_{1})]는 존재하고 곧 엡실론-델타법에서 말하는 [math(\delta)] 열린구간을 찾는 것이 되므로 극한을 가진다고 말할 수 있다.}}}
252252
253
이로 "[math(\epsilon)]값이 어떠하더라도 [math(f\left(x\right) \in \left(L\epsilon ,\ L+\epsilon \right))]이 될 수 있는, [math(a \in O_{\delta})]인 열린집합 [math(O_{\delta})]가 존재할 때 [math(f\left(x\right))]는 [math(x=a)]에서 극한을 가진다"고 바꿀 수 있다. {{{#gray 곧 델타를 다루는 설명을 열린집합을 다루는 설명으로 바꾸는 것이다.}}}
253
이로 "[math(\epsilon)]값이 어떠하더라도 [math(f\left(x\right) \in \left(L-\epsilon ,\ L+\epsilon \right))]이 될 수 있는, [math(a \in O_{\delta})]인 열린집합 [math(O_{\delta})]가 존재할 때 [math(f\left(x\right))]는 [math(x=a)]에서 극한을 가진다"고 바꿀 수 있다. {{{#gray 곧 델타를 다루는 설명을 열린집합을 다루는 설명으로 바꾸는 것이다.}}}
254254
255255
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256256
* [math(\epsilon)] 집합 부분의 변화
257
2번 식을 보자. {{{#gray ([math(f\left(x\right))]의 범위를 다루는 부분인데, 변수 하나의 함수를 [math(y=f\left(x\right))] 식으로 다루경우많기 때문에 여기에서 집합의 지점이나 범위를 언급할 편의상 [math(y)]를 들어서 설명한다.)}}} [math(y=L)] 지점을 포함하는 아무 열린집합 [math(O_{\epsilon})]을 가져온다고 하자. {{{#gray (델타언급하는 부분과 같이기에서는 엡실론을 언급하므로 [math(O)] [math(\epsilon)]을 첨자로 달아놓았다.)}}}
257
2번 식을 보자. ([math(f\left(x\right))]의 범위를 다루는 부분인데, 다음 비교보자.
258
|| 번호 || 식 ||
259
|| 2.1. ||아무 [math(\epsilon > 0)] 인 [math(\epsilon)]을 잡더라도 ... [math(a)] 포함하열린집합 [math(O_{\delta})]존재하여 [math(x \in O_{\delta} \backslash \left\{ a \right\})] 이면 [math(f\left(x\right) \in \left(L-\epsilon ,\ L+\epsilon \right))]이다. ||
260
|| 2.2. ||아무 [math(L \in O_{\epsilon})] 열린집합 [math(O_{\epsilon})]을 잡더라도 ... [math(a)]포함하는 열린집합 [math(O_{\delta})]가 존재하여 [math(x \in O_{\delta} \backslash \left\{ a \right\})] 이면 [math(f\left(x\right) \in O_{\epsilon})]다. ||
258261
259
[math(y=L)]는 [math(O_{\epsilon})]의 내점이 되는데, 적당한 양수 [math(\epsilon_{1})]을 가져오면 다음을 만족한다.
262
먼저 '''2.1.''' '''2.2'''이라는 설명을 해보자.
263
264
[math(L)] 지점을 포함하아무 열린집합 [math(O_{\epsilon})]을 가져온다고 하면 [math(L)]는 [math(O_{\epsilon})]의 내점이므로 적당한 양수 [math(\epsilon_{1})]을 가져오면 다음을 만족한다.
260265
||[math(L \in \left(L-\epsilon_{1},\ L+\epsilon_{1}\right) \subset O_{\epsilon})] ||
261
{{{#gray 물론 적당한 양수 [math(\epsilon_{1})]에 대하여 [math(O_{\epsilon})]가 [math(\left(L-\epsilon_{1},\ L+\epsilon_{1} \right))] 자체일 수 있다. }}}
262266
263
함수 [math(f\left(x\right))] [math(x=a)]에서 극한을 가진다고 하면 [math(x=a)]지점을 포함하는 적당한 열린집합 [math(O_{\delta})]가 존재하 다음을 만족한다.
264
||[math(x \in O_{\delta} \backslash \left\{ a \right\})] 이면 [math(f\left(x\right) \in \left(L\epsilon_{1} ,\ L+\epsilon_{1} \right))]이다. ||
267
때 '''2.1.'''이라면 [math(\epsilon=\epsilon_{1})] 경우에서 [math(x=a)]지점을 포함하는 적당한 열린집합 [math(O_{\delta_{1}})]가 존재하므로 다음을 만족한다.
268
||[math(x \in O_{\delta_{1}} \backslash \left\{ a \right\})] 이면 [math(f\left(x\right) \in \left(L-\epsilon_{1} ,\ L+\epsilon_{1} \right))]이다. ||
265269
266
곧, [math(x=a)]에서 극한을 가진다면 앞의
267
||[math(L \in \left(L-\epsilon_{1},\ L+\epsilon_{1}\right) \subset O_{\epsilon})] ||
268
따라 다음을 만족한다.
270
[math(L \in \left(L-\epsilon_{1},\ L+\epsilon_{1}\right) \subset O_{\epsilon})] 되므로 다음을 만족한다.
269271
||[math(x \in O_{\delta} \backslash \left\{ a \right\})] 이면 [math(f\left(x\right) \in O_{\epsilon})]이다. ||
270272
271
이것으로 어떤 [math(O_{\epsilon})]을 가져와도 항상 [math(O_{\delta})]를 찾을 수 있다, [math(f\left(x\right))]가 [math(x=a)]에서 극한을 가짐을 보기에는 충분하다.
273
이것으로 '''2.1.'''이'''2.2'''이다.
272274
275
반대로 '''2.2'''이면 '''2.1.'''이 됨을 설명해보자면 '''2.2.'''에서 '''아무''' [math(L \in O_{\epsilon})]인 열린집합이므로, [math(O_{\epsilon}=\left(L-\epsilon,\ L+\epsilon\right))]으로 두면 각 [math(\epsilon)]마다 적당한 열린집합 [math(O_{\delta})]가 존재하므로 설명은 충분하다.
276
273277
가지는 극한은 위상에 따라 다를 수 있으며 또 유일하지 않을 수 있다. ([math(\mathbb{R})]의 유한여집합위상 등)
274278
275279
=== 변수가 2개 이상인 경우 ===
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