calculus

Grenzwert

Ein Grenzwert beschreibt den Wert, dem sich eine Funktion nähert, wenn ihr Argument einem Ziel beliebig nahekommt — ohne es notwendigerweise zu erreichen. Grenzwerte sind die Grundlage sowohl der Ableitungen als auch der Integrale.

Informell bedeutet limxaf(x)=L\lim_{x \to a} f(x) = L: Wenn xx (von beiden Seiten) beliebig nahe an aa kommt, kommt f(x)f(x) beliebig nahe an LL. Die Funktion muss bei aa nicht definiert sein, und selbst wenn sie es ist, muss der Funktionswert f(a)f(a) nicht gleich LL sein.

Die formale ε\varepsilon-δ\delta-Definition verlangt: Zu jedem ε>0\varepsilon > 0 gibt es ein δ>0\delta > 0, sodass xa<δ|x - a| < \delta die Ungleichung f(x)L<ε|f(x) - L| < \varepsilon impliziert.

Grenzwerte präzisieren den Begriff des "Annäherns, aber nicht Gleichseins" — der Motor hinter Ableitungen (h0h \to 0) und Integralen (Riemann-Summen mit Feinheit 0\to 0). Viele physikalische und ökonomische Modelle beruhen implizit auf Grenzwertargumenten.