모든 ϵ에 대하여 어떤 δ가 존재하여 0<∣x−a∣<δ⇒∣f(x)−L∣<ϵ을 만족시킬 수 있다 극한값 limx→af(x)=L이라고 할 수 있다. (ϵ이 아무리 작을지라도 이를 만족시키는 어떤 δ를 항상 제시할 수 있다면, limx→af(x)는 L에 한없이 가까워진다.)
1 연산
1.1 덧셈
x→climf(x)=L,x→climg(x)=M⟹x→clim{f(x)+g(x)}=L+M x→climf(x)=L,x→climg(x)=M일 때∀ϵ>0∃δ1>0(s.t. 0<∣x−c∣<δ1⟹∣f(x)−L∣<2ϵ)∃δ2>0(s.t. 0<∣x−c∣<δ2⟹∣g(x)−M∣<2ϵ)let δ0=min(δ1,δ2)0<∣x−c∣<δ0⟹∣f(x)+g(x)−L−M∣≤∣f(x)−L∣+∣g(x)−M∣<ϵ1.2 곱셈
x→climf(x)=L,x→climg(x)=M⟹x→clim{f(x)g(x)}=LM x→climf(x)=L,x→climg(x)=M일 때∀ϵ>0∃δ1>0(s.t. 0<∣x−c∣<δ1⟹∣f(x)−L∣<2∣M∣+2ϵ)∃δ2>0(s.t. 0<∣x−c∣<δ2⟹∣g(x)−M∣<2∣L∣+2ϵ)∃δ3>0(s.t. 0<∣x−c∣<δ3⟹∣f(x)∣<∣L∣+1)let δ=min(δ1,δ2,δ3)0<∣x−c∣<δ0⟹∣f(x)g(x)−LM∣=∣f(x)g(x)−f(x)M+f(x)M−LM∣≤∣f(x)∣∣g(x)−M∣+∣M∣∣f(x)−L∣≤(∣L∣+1)∣g(x)−M∣+∣M∣∣f(x)−L∣<2∣L∣+2∣L∣+1ϵ+2∣M∣+1∣M∣ϵ<ϵ∴x→climf(x)g(x)=LM1.3 나눗셈
x→climf(x)=L,x→climg(x)=M⟹x→clim{g(x)f(x)}=ML x→climf(x)=L,x→climg(x)=M일 때∀ϵ>0∃δ1>0(0<∣x−c∣<δ1⟹∣f(x)−L∣<1)⟹∣f(x)∣<∣L∣+1∃δ2>0(0<∣x−c∣<δ1⟹∣g(x)−M∣<1)⟹∣g(x)∣>∣M∣−1∃δ3>0(0<∣x−c∣<δ2⟹∣f(x)−L∣<2∣M∣−1ϵ)∃δ4>0(0<∣x−c∣<δ3⟹∣g(x)−M∣<2(∣L∣+1)∣M∣(∣M∣−1)ϵ)let δ0=min(δ1,δ2,δ3,δ4)0<∣x−c∣<δ0⟹g(x)f(x)−ML=g(x)M∣f(x)M−g(x)L∣≤∣g(x)∣∣f(x)−L∣+∣g(x)∣∣M∣∣L∣∣M−g(x)∣<∣M∣−1∣f(x)−L∣+(∣M∣−1)∣M∣(∣L∣+1)∣M−g(x)∣<2ϵ+2ϵ=ϵ1.4 거듭제곱
x→alim[f(x)]n=x→alim[f(x)n]2 연속
x→c+limf(x)=L,x→c−limf(x)=L⇒x→clim=L ∀ϵ>0∃δ1>0(c<x<c+δ⟹∣f(x)−L∣<2ϵ)(∵x→c+lim=L)∃δ2>0(c−δ<x<c⟹∣f(x)−L∣<2ϵ)(∵x→c−lim=L)0<∣x−c∣<δ⟹∣f(x)−L∣<ϵ극한은 하나의 값으로 수렴하는가?
x→climf(x)=L,x→climf(x)=m⇒l=M suppose L=Mlet 0<∣L−M∣<ϵ∀ϵ>0∃δ1>0(0<∣x−c∣<δ1⟹∣f(x)−L∣<2ϵ)(∵x→c+lim=L)∃δ2>0(0<∣x−c∣<δ2⟹∣f(x)−L∣<2ϵ)(∵x→c−lim=L)let x0=c+2min(δ1,δ2)ϵ=∣L−M∣≤∣f(x)−L∣+∣g(x)−M∣<2ϵ+2ϵ=ϵ(→←)