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극한(비교)

 r95 vs r96
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 여기에서 열린구간을 어떤 한 지점을 포함하는 열린집합으로 바꿔 표현할 수 있다.  곧 위상수학에서 다루는 열린집합들로만 함수의 극한의 정의를 표현할 수 있다.
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  * 엡실론-델타법에서 [math(\delta)] 집합 부분 내용의 변화
-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.
+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.
+|| 번호 || 식 ||
+|| 1.1. ||양수 [math(\delta)]가 존재하여 [math(x \in \left(a-\delta ,\ a+\delta \right) \backslash \left\{a \right\})] 이다. ||
+|| 1.2. ||열린집합 [math(O_{\delta})]가 존재하여 [math(a \in O_{\delta})]이고 [math(x \in O_{\delta} \backslash \left\{ a \right\})] 이다. ||
-여기서 [math(a)]를 포함하는 [math(O_{\delta})]를 아무 거나 가져와도 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 (델타를 다루는 부분에서 변형되었음을 이해할 수 있도록 편의상 [math(O)] 아래 [math(\delta)]를 붙여둔다.  그리고 [math(O_{\delta})]가  [math(a \in \left(a-\delta_{1},\ a+\delta_{1} \right))] 자체일 수 있다.}}}
+앞에서 1.1이면 1.2이라는 설명이 있으므로, 1.2이면 1.1이다는 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.}}}
-앞에서 [math(a)]가 [math(D)]의 집적점(극한점)이라는 조건이 있으니 [math(a)]를 포함하는 열린집합 [math(O)]를 아무거나 가져와도 집적점의 정의에 따라 다음을 만족한다.
-||[math(\left( O \backslash \left\{ a \right\} \right) \cap D \neq \emptyset)] ||
+이로서 1.1과 1.2는 동치이며, "[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.}}}
-따라서 {{{#gray [math(D)]와의 교집합이 공집합으로 되지 않는 집합이므로 [math(O \backslash \left\{ a \right\})]는 공집합이 아니다.  곧}}} [math(O \backslash \left\{ a \right\} \neq \emptyset)]이다.  {{{#gray 따라서 [math(O_{\delta} \backslash \left\{ a \right\} \neq \emptyset)] 이다.}}}
-이를 이용하여 상기 표의 1번 식의 집합식을 다음과 같이 표현할 수 있다.
-||열린집합 [math(O_{\delta})]가 존재하여 [math(a \in O_{\delta})]이고 [math(x \in O_{\delta} \backslash \left\{ a \right\})] 이다. ||
-여기까지만 보면 "[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.
-델타를 다루는 부분이 열린집합을 다루는 부분으로 바뀌었는데, 이 열린집합이 존재함을 보이는 것만으로도 앞의 방법처럼 [math(a \in \left(a-\delta_{2},\ a+\delta_{2} \right) \subset O_{\delta})]를 만족하는 적당한 [math(\delta_{2})]는 존재하고 곧 엡실론-델타법에서 말하는 [math(\delta_{2})] 열린구간을 찾는 것이 되므로 극한을 가진다고 말할 수 있다.
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  * [math(\epsilon)] 집합 부분의 변화
 번 식을 보자.  {{{#gray ([math(f\left(x\right))]의 범위를 다루는 부분인데, 변수 하나의 함수를 [math(y=f\left(x\right))] 식으로 다루는 경우가 많기 때문에 여기에서 집합의 지점이나 범위를 언급할 때 편의상 [math(y)]를 들어서 설명한다.)}}} [math(y=L)] 지점을 포함하는 아무 열린집합 [math(O_{\epsilon})]을 가져온다고 하자. {{{#gray (델타를 언급하는 부분과 같이 여기에서는 엡실론을 언급하므로 [math(O)]에 [math(\epsilon)]을 첨자로 달아놓았다.)}}}
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