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(まとめ 再投稿)
https://imgur.com/5pDCNKY
「図解 関数の連続・不連続とε-δ」
拙い図ですが （＾＾
１）図解にあるように
逆像を考える意味は
もし 関数y=f(x)が不連続ならば
象y軸上で 不連続部分 例えばy0として そこのギャップを見つけて
y0の近傍では 逆像に 不連続の証拠が出る（ε-δ論法を満たせない）
ということ
２）要するに 不連続とは？ 象y軸上にギャップがあることだが
しかし、これでは 数学の定義としては いまいちで
数学的にスッキリした表現として コーシーが ε-δ論法を導入した
３）そこから 位相空間での 写像の連続の定義で
開集合を 用いた表現が作られた
実関数 y=f(x)で 点(x0,y0)で連続の定義
位相空間論 開集合を使うと
y0の周りに開集合が取れて
↓ 逆像f^-1
x0の開集合
これから、コーシーの”ε-δ論法”：
”任意の正の数 ε に対して、ある正の数 δ が存在し、x0 との距離が δ 未満であるどんな x に対しても、f(x) は f(x0) の差が ε より小さくなる：
∀ε >0, ∃δ >0 s.t. ∀x ;[ |x-x0|<δ → |f(x)-f(x0)|<ε]”
を構成するとしよう
y0の周りに開集合→ |f(x)-f(x0)|<ε ∀ε >0 （正のεは任意に小さくできる＝∀）
↑ f ( "逆像f^-1" を使わず表現する)
x0の開集合 → |x-x0|<δ （あるδが取れる。Rは完備距離空間なので δによる開集合は 自明）
蛇足だが ギリシャ文字 εとδは、アルファベットの e と ｄに対応して
この順が y と x の 語順と整合している
だから
位相空間論
y0の周りに開集合が取れて
↓ 逆像f^-1
x0の開集合
これだけを覚えておけば
あとは、自然に
上記コーシーの”ε-δ論法”
が すらすらと再構成できる
（お経として コーシーの”ε-δ論法”を暗唱する必要なし！ ）
