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定理已证明

夹逼定理

命题陈述

若对 aa 附近所有 xx(aa 处可除外)都有 g(x)≤f(x)≤h(x)g(x)\le f(x)\le h(x),且 lim⁡x→ag(x)=lim⁡x→ah(x)=L\lim_{x\to a} g(x) = \lim_{x\to a} h(x) = L,则 lim⁡x→af(x)=L\lim_{x\to a} f(x) = L。

为什么成立?

被夹在两个都收敛于同一值的量之间的量,没有余地跑到别处去——就像被两堵同时向同一点靠拢的墙夹在中间的人一样。

证明思路

固定 ε>0\varepsilon>0。由 g(x)→Lg(x)\to L 及 h(x)→Lh(x)\to L,存在 δ>0\delta>0,使当 0<∣x−a∣<δ0<|x-a|<\delta 时,∣g(x)−L∣<ε|g(x)-L|<\varepsilon 且 ∣h(x)−L∣<ε|h(x)-L|<\varepsilon,即 L−ε<g(x)L-\varepsilon<g(x) 且 h(x)<L+εh(x)<L+\varepsilon。结合 g(x)≤f(x)≤h(x)g(x)\le f(x)\le h(x),对所有这样的 xx 都有 L−ε<f(x)<L+εL-\varepsilon<f(x)<L+\varepsilon,即 ∣f(x)−L∣<ε|f(x)-L|<\varepsilon。由于 ε\varepsilon 任意,故 f(x)→Lf(x)\to L。

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分步证明

该定理暂无分步证明。

参考文献

  1. James Stewart (2015). Calculus
  2. Walter Rudin (1976). Principles of Mathematical Analysis