基础:何谓分析

逼近

逼近是把一个困难对象换成一个足够接近的简单对象的艺术——好比用直线段勾勒一段海岸线。这幅图在细节上是错的,但只要误差受控,关于简单版本的结论就能转移到真实之物上。

在分析中,逼近意味着在一个明确受控的误差之内,用一个更简单的对象(一个数、一个函数、一条曲线)替换原对象,然后让误差缩到零。这是贯穿整门学科的深层模式:导数用切线逼近函数,泰勒多项式在某点附近逼近光滑函数,积分由黎曼和逼近,而实数本身就是有理数的逼近(极限)。

决定性的词是“受控”。一个逼近若不配上一个关于它偏离多远的估计,便一文不值;其威力来自把那个误差弄得任意小。需诚实地补充:一个逐点收敛的逼近仍可能不保留目标的性质——连续函数的逐点极限不一定连续——所以控制的类型(逐点还是一致)与收敛这一事实同样重要。

用 1 + 1 + 1/2! + 1/3! + ... 的部分和逼近 e:取五项得 2.708...,与 e = 2.718... 相差不到 0.01。泰勒余项界定了误差,而随着项数增加,逼近可以被弄得比任何预设的 epsilon 都更接近。

有限多项、一个误差界,以及把它缩小的自由。

又称
approximation近似近似