基礎:何謂分析

逼近

逼近是把一個困難對象換成一個足夠接近的簡單對象的藝術——好比用直線段勾勒一段海岸線。這幅圖在細節上是錯的,但只要誤差受控,關於簡單版本的結論就能轉移到真實之物上。

在分析中,逼近意味著在一個明確受控的誤差之內,用一個更簡單的對象(一個數、一個函數、一條曲線)替換原對象,然後讓誤差縮到零。這是貫穿整門學科的深層模式:導數用切線逼近函數,泰勒多項式在某點附近逼近光滑函數,積分由黎曼和逼近,而實數本身就是有理數的逼近(極限)。

決定性的詞是「受控」。一個逼近若不配上一個關於它偏離多遠的估計,便一文不值;其威力來自把那個誤差弄得任意小。需誠實地補充:一個逐點收斂的逼近仍可能不保留目標的性質——連續函數的逐點極限不一定連續——所以控制的類型(逐點還是一致)與收斂這一事實同樣重要。

用 1 + 1 + 1/2! + 1/3! + ... 的部分和逼近 e:取五項得 2.708...,與 e = 2.718... 相差不到 0.01。泰勒餘項界定了誤差,而隨著項數增加,逼近可以被弄得比任何預設的 epsilon 都更接近。

有限多項、一個誤差界,以及把它縮小的自由。

又稱
approximation近似近似