Исправьте ошибку в формулировке: “Если предел функции f(x) при x->a равен L и g совпадает с f за исключением точки a, то lim g(x) = L” — есть ли здесь тонкость и как её корректно сформулировать
Коротко и точно: Правильная формулировка: Если aaa — предельная (склейная) точка области определения функций fff и ggg, функции определены в некоторой проколотой окрестности точки aaa, limx→af(x)=L\lim_{x\to a}f(x)=Llimx→af(x)=L и существует δ>0\delta>0δ>0 такое, что для всех xxx выполняется 0<∣x−a∣<δ⇒g(x)=f(x)0<|x-a|<\delta\Rightarrow g(x)=f(x)0<∣x−a∣<δ⇒g(x)=f(x), то limx→ag(x)=L\lim_{x\to a}g(x)=Llimx→ag(x)=L. Тонкости и пояснение: - Важно требование, что aaa — предельная точка области определения (иначе условие предела может быть вакуумно истинно). - Достаточно, чтобы ggg совпадала с fff на некоторой проколотой окрестности точки aaa (а не только «за исключением точки aaa» в смысле одной точки везде — это слишком расплывчато). Короткая причина: по определению предела для любого ε>0\varepsilon>0ε>0 найдётся δ\deltaδ с ∣f(x)−L∣<ε|f(x)-L|<\varepsilon∣f(x)−L∣<ε при 0<∣x−a∣<δ0<|x-a|<\delta0<∣x−a∣<δ; раз g(x)=f(x)g(x)=f(x)g(x)=f(x) на этой проколотой окрестности, то и ∣g(x)−L∣<ε|g(x)-L|<\varepsilon∣g(x)−L∣<ε.
Правильная формулировка:
Если aaa — предельная (склейная) точка области определения функций fff и ggg, функции определены в некоторой проколотой окрестности точки aaa, limx→af(x)=L\lim_{x\to a}f(x)=Llimx→a f(x)=L и существует δ>0\delta>0δ>0 такое, что для всех xxx выполняется 0<∣x−a∣<δ⇒g(x)=f(x)0<|x-a|<\delta\Rightarrow g(x)=f(x)0<∣x−a∣<δ⇒g(x)=f(x), то limx→ag(x)=L\lim_{x\to a}g(x)=Llimx→a g(x)=L.
Тонкости и пояснение:
- Важно требование, что aaa — предельная точка области определения (иначе условие предела может быть вакуумно истинно).
- Достаточно, чтобы ggg совпадала с fff на некоторой проколотой окрестности точки aaa (а не только «за исключением точки aaa» в смысле одной точки везде — это слишком расплывчато).
Короткая причина: по определению предела для любого ε>0\varepsilon>0ε>0 найдётся δ\deltaδ с ∣f(x)−L∣<ε|f(x)-L|<\varepsilon∣f(x)−L∣<ε при 0<∣x−a∣<δ0<|x-a|<\delta0<∣x−a∣<δ; раз g(x)=f(x)g(x)=f(x)g(x)=f(x) на этой проколотой окрестности, то и ∣g(x)−L∣<ε|g(x)-L|<\varepsilon∣g(x)−L∣<ε.