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微積分夾擊定理

微積分中的夾逼定理,也稱為Squeeze定理Sandwich定理、兩邊夾定理、夾逼準則、夾擠定理、迫斂定理或三明治定理,是用於確定極限存在性的重要工具。該定理的主要內容是:

如果函式\( f \)被另外兩個函式\( g \)和\( h \)(其中\( g \leq h \))所夾,即對於所有\( x \)值,都有\( g(x) \leq f(x) \leq h(x) \),

當\( x \)趨近於某個值\( a \)時,\( g \)和\( h \)的極限都存在且相等(設為\( L \)),

那麼函式\( f \)在\( x \)趨於\( a \)時的極限也存在,且等於\( L \)。

用數學符號表示,如果\( g(x) \leq f(x) \leq h(x) \),且\( \lim_{{x \to a}} g(x) = \lim_{{x \to a}} h(x) = L \),則\( \lim_{{x \to a}} f(x) = L \)。

夾逼定理的直觀意義是:如果一群數值被另外兩群數值所夾,且這兩群數值都趨於同一個數值,那麼原來那群數值也趨於同一個數值。

夾逼定理由法國數學家、物理學家拉格朗日於1835年提出,它可以幫助我們求解一些看似複雜或難以直接計算的極限問題。例如,求極限\( \lim_{{n \to \infty}} (1 + 1/n)^n \)的值,這個極限問題實際上是自然對數e的定義之一,但直接用定義來計算會很痲煩。我們可以利用夾逼定理來簡化計算過程。