Hola, Piockñec, te cuento una anécdota al hilo de esto esto que dices
el mismo concepto de límite con el epsilon delta no lo entiendo
En una de las tutorías de análisis, en la UNED (durante el poco tiempo que estuve) el profesor confesó honradamente ante los tres o cuatro alumnos que estábamos en clase (iba muy poca gente a las tutorías) que él no entendía bien el concepto de límite. Al acabar la clase le acompañé y le dije que, precisamente, había estado pensando en esa definición. Total, que le expliqué y él me escuchó atentamente (yo era unos cuantos años mayor que él, si no, no sé si me hubiera escuchado, quizá lo hizo por respeto a la edad pero pensando que le iba a decir una chorrada).
Lo que le conté ya lo dije por ahí en un hilo hace unos años cuando alguien planteó esta cuestión.
Bueno, antes de esta conversación con el profesor, el día anterior a la tutoría, estudiando el tema, yo había estado investigando con la calculadora dando valores a esta fórmula del número “e”
\( (1+\dfrac{1}{n})^{n} \)
Primero n=1, después n=2... así hasta muchos valores (no siempre todos seguidos, saltando de vez en cuando a un número de una cifra más para ver qué pasaba “más lejos” sin tener que eternizarme).
Ahora lo he vuelto hacer pero esta vez con el ordenador, pongo en un spoiler los resultados de “n=1” hasta “n=499”.
Spoiler
2.0
2.25
2.37037037037
2.44140625
2.48832
2.52162637174
2.54649969704
2.56578451395
2.58117479171
2.5937424601
2.6041990119
2.61303529022
2.62060088789
2.6271515563
2.63287871773
2.63792849737
2.64241437518
2.6464258211
2.65003432664
2.65329770514
2.65626321393
2.65896985854
2.66145011864
2.66373125807
2.66583633149
2.66778496653
2.66959397781
2.67127785344
2.67284914398
2.67431877587
2.67569630591
2.67699012938
2.67820765125
2.6793554281
2.68043928615
2.6814644203
2.68243547731
2.68335662627
2.68423161847
2.68506383839
2.68585634754
2.68661192203
2.68733308512
2.68802213531
2.68868117088
2.68931211119
2.68991671535
2.69049659863
2.69105324684
2.69158802907
2.69210220892
2.69259695444
2.69307334705
2.69353238938
2.69397501235
2.69440208143
2.69481440232
2.69521272603
2.69559775342
2.69597013933
2.69633049628
2.69667939787
2.69701738178
2.69734495257
2.69766258417
2.6979707222
2.69826978602
2.69856017064
2.69884224849
2.69911637098
2.69938286997
2.69964205913
2.69989423514
2.70013967885
2.7003786563
2.70061141971
2.70083820834
2.70105924932
2.70127475843
2.70148494075
2.70168999138
2.70189009599
2.7020854314
2.70227616611
2.70246246075
2.7026444686
2.70282233592
2.70299620243
2.7031662016
2.70333246106
2.70349510286
2.7036542438
2.70380999572
2.70396246574
2.7041117565
2.70425796642
2.70440118989
2.70454151749
2.70467903616
2.70481382942
2.70494597749
2.70507555746
2.7052026435
2.7053273069
2.70544961628
2.70556963771
2.70568743479
2.70580306877
2.70591659871
2.7060280815
2.70613757204
2.70624512324
2.70635078618
2.70645461016
2.70655664277
2.70665692998
2.70675551619
2.70685244431
2.70694775584
2.70704149086
2.70713368819
2.70722438534
2.70731361865
2.70740142326
2.70748783321
2.70757288147
2.70765659999
2.70773901969
2.70782017057
2.70790008172
2.70797878132
2.70805629671
2.70813265443
2.70820788023
2.70828199907
2.70835503523
2.70842701224
2.70849795299
2.70856787968
2.70863681392
2.70870477668
2.70877178835
2.70883786876
2.70890303719
2.70896731238
2.70903071258
2.70909325554
2.70915495852
2.70921583833
2.70927591133
2.70933519347
2.70939370025
2.70945144679
2.7095084478
2.70956471764
2.70962027029
2.70967511936
2.70972927814
2.70978275958
2.70983557631
2.70988774064
2.70993926459
2.70999015987
2.71004043793
2.71009010993
2.71013918674
2.71018767902
2.71023559715
2.71028295125
2.71032975122
2.71037600675
2.71042172727
2.71046692202
2.7105116
2.71055577004
2.71059944075
2.71064262054
2.71068531765
2.71072754013
2.71076929584
2.71081059249
2.7108514376
2.71089183854
2.71093180251
2.71097133657
2.71101044762
2.71104914241
2.71108742754
2.7111253095
2.71116279461
2.71119988908
2.71123659899
2.71127293028
2.71130888878
2.7113444802
2.71137971013
2.71141458405
2.71144910734
2.71148328524
2.71151712293
2.71155062545
2.71158379776
2.71161664472
2.71164917108
2.71168138153
2.71171328064
2.71174487291
2.71177616273
2.71180715444
2.71183785227
2.71186826039
2.71189838287
2.71192822372
2.71195778687
2.71198707618
2.71201609545
2.71204484837
2.71207333862
2.71210156976
2.71212954532
2.71215726875
2.71218474345
2.71221197275
2.71223895992
2.71226570818
2.71229222068
2.71231850053
2.71234455077
2.71237037442
2.71239597439
2.7124213536
2.71244651489
2.71247146104
2.71249619481
2.7125207189
2.71254503596
2.7125691486
2.71259305939
2.71261677086
2.71264028548
2.7126636057
2.71268673392
2.71270967249
2.71273242375
2.71275498998
2.71277737342
2.71279957629
2.71282160076
2.71284344898
2.71286512305
2.71288662505
2.71290795701
2.71292912095
2.71295011885
2.71297095264
2.71299162425
2.71301213557
2.71303248844
2.71305268471
2.71307272616
2.71309261457
2.7131123517
2.71313193925
2.71315137893
2.7131706724
2.7131898213
2.71320882725
2.71322769186
2.71324641668
2.71326500327
2.71328345315
2.71330176782
2.71331994877
2.71333799746
2.71335591531
2.71337370376
2.7133913642
2.713408898
2.71342630651
2.71344359109
2.71346075305
2.71347779369
2.71349471428
2.7135115161
2.71352820039
2.71354476838
2.71356122128
2.71357756028
2.71359378657
2.71360990131
2.71362590564
2.7136418007
2.71365758759
2.71367326743
2.71368884129
2.71370431024
2.71371967535
2.71373493765
2.71375009818
2.71376515794
2.71378011794
2.71379497917
2.7138097426
2.7138244092
2.71383897991
2.71385345567
2.7138678374
2.71388212603
2.71389632244
2.71391042754
2.71392444219
2.71393836727
2.71395220363
2.71396595212
2.71397961357
2.7139931888
2.71400667863
2.71402008387
2.7140334053
2.71404664371
2.71405979987
2.71407287455
2.7140858685
2.71409878246
2.71411161718
2.71412437338
2.71413705178
2.71414965308
2.714162178
2.71417462721
2.71418700141
2.71419930128
2.71421152747
2.71422368065
2.71423576148
2.71424777059
2.71425970862
2.71427157621
2.71428337397
2.71429510251
2.71430676245
2.71431835439
2.71432987892
2.71434133662
2.71435272807
2.71436405385
2.71437531453
2.71438651066
2.7143976428
2.71440871149
2.71441971727
2.71443066068
2.71444154226
2.71445236251
2.71446312196
2.71447382112
2.7144844605
2.71449504059
2.71450556188
2.71451602487
2.71452643005
2.71453677788
2.71454706884
2.7145573034
2.71456748202
2.71457760516
2.71458767327
2.7145976868
2.71460764618
2.71461755187
2.71462740429
2.71463720387
2.71464695103
2.7146566462
2.71466628978
2.71467588219
2.71468542384
2.71469491513
2.71470435645
2.7147137482
2.71472309076
2.71473238453
2.71474162989
2.7147508272
2.71475997686
2.71476907921
2.71477813464
2.7147871435
2.71479610615
2.71480502294
2.71481389423
2.71482272037
2.71483150169
2.71484023854
2.71484893126
2.71485758018
2.71486618562
2.71487474792
2.7148832674
2.71489174438
2.71490017918
2.71490857211
2.71491692348
2.7149252336
2.71493350277
2.71494173131
2.7149499195
2.71495806764
2.71496617602
2.71497424494
2.71498227468
2.71499026553
2.71499821777
2.71500613168
2.71501400753
2.7150218456
2.71502964616
2.71503740948
2.71504513582
2.71505282546
2.71506047864
2.71506809562
2.71507567667
2.71508322204
2.71509073198
2.71509820674
2.71510564656
2.71511305169
2.71512042237
2.71512775884
2.71513506133
2.7151423301
2.71514956536
2.71515676734
2.71516393629
2.71517107241
2.71517817595
2.71518524712
2.71519228614
2.71519929323
2.71520626861
2.71521321249
2.71522012509
2.71522700661
2.71523385727
2.71524067727
2.71524746682
2.71525422612
2.71526095538
2.71526765478
2.71527432454
2.71528096485
2.71528757589
2.71529415788
2.71530071099
2.71530723541
2.71531373134
2.71532019896
2.71532663845
2.71533305
2.71533943379
2.71534579
2.71535211881
2.71535842039
2.71536469493
2.71537094258
2.71537716353
2.71538335795
2.71538952601
2.71539566786
2.71540178369
2.71540787366
2.71541393792
2.71541997665
2.71542598999
2.71543197812
2.7154379412
2.71544387937
2.71544979279
2.71545568162
2.71546154601
2.71546738611
2.71547320208
2.71547899406
2.7154847622
2.71549050664
2.71549622754
2.71550192504
2.71550759928
2.7155132504
2.71551887855
2.71552448386
2.71553006647
2.71553562653
2.71554116415
2.7155466795
2.71555217268
2.71555764385
2.71556309313
La primera cifra es 2 desde el principio. La segunda cifra primero es cero, después 2, después 3, 4... luego aparecen varios cincos, luego muchos seises... y así va creciendo. En cambio, la tercera cifra parece que se mueve más azarosamente, crece y decrece un poco a lo loco. Pero esto ocurre hasta que se fija la segunda cifra en 7 (ya no va a cambiar para valores mayores de “n” sean cuales sean, lo cual se puede estimar dando a “n” unos cuantos valores muy grandes) en ese momento la tercera cifra empieza a ser cero, cero, cero... y luego es uno, donde se fija, no pasa de ahí. Después se irán fijando los valores de las siguientes cifras.
Es decir, funciona como una máquina tragaperras, de ésas en donde primero se para la ventana en las naranjas, por ejemplo, después en los limones, vamos a poner, y después en las cerezas (aunque aquí hay infinitas ventanas y no pueden fijarse todas en una cifra concreta, las “últimas” no quedarán definidas nunca).
Esto es lo que observé entonces. Naturalmente yo sabía dónde se tenían que fijar las primeras cifras porque tenía el número “e” en el libro y el cálculo del límite; si no, no hubiera podido estar seguro de esto, porque no se puede llegar a infinito con la calculadora, obviamente.
Después empecé a hallar las diferencias entre los valores consecutivos obtenidos observando que estas diferencias eran cada vez menores e iban tendiendo a cero cada vez más según aba valores a “n”; porque estaba investigar ni más ni menos quién era quién aquí:
\( a_n \to L \Leftrightarrow</math> <math>\forall\varepsilon>0, \exists N>0 : \forall n > N, |a_n – L|<\varepsilon \)
Como estudiante a distancia no podía preguntar mucho, tenía una tutoría de pascuas a ramos —además no había internet todavía para consultar en foros— y eso te obligaba a investigar para intentar entender las cosas porque el tiempo apremiaba según se acercaban los exámenes.
Y el siguiente paso fue darme cuenta enseguida de que \( a_n \) y \( L \) no eran consecutivos, podían estar a toda la distancia que fuera. Sin embargo, la diferencia tenía que ser siempre tan pequeña como se quisiera para que fuera menor que cualquier épsilon elegido. Y probé con resultados separados, resultados muy “avanzados”, tomando unas “enes” grandes para hallarlos.
Y, efectivamente, cuanto más te vas hacia adelante, hacia la derecha, digamos, si tomas dos resultados separados por unos cuantos números, la diferencia es cada vez más pequeña y va tendiendo a cero, de donde se ve que, como eso no acaba, lo que dice la expresión es cierto: por muy pequeño elijamos el valor de épsilon, siempre encontraremos un N (que en mi libro se llamaba “n” sub cero, y que no es un número fijo sino que depende del épsilon que elijamos) a partir del cual la diferencia entre cualquiera de los números de “más hacia delante” sea menor que el épsilon elegido; por qué, porque son todos números muy parecidos, todas sus cifras son iguales excepto las “últimas”, sólo varían en cifras que están allá por el infinito, muy a la izquierda; luego la resta, en valor absoluto, nos dará 0,000...
Si te fijas en la lista del spoiler los no sé cuántos últimos números todos empiezan así 2,175, y si restas cualquiera de ellos por lo menos tendrán cuatro ceros delante; para un “n” más grande se fijarán más cifras y ya serán invariantes para cualquier “n” que introduzcamos en la fórmula, y la diferencia tendrá más ceros delante; así que, como esto no acaba, puedes tener tantos ceros delante como quieras eligiendo un “n” tan grande como necesites para “ganar” en pequeñez al épsilon que hayas elegido.
Qué pasaría si las cifras no se fijaran en un valor, o sea, por ejemplo, si después de estar apareciendo casi infinitamente el 7 en la segunda cifra, de repente, apareciera un 8, por ejemplo; pues que esa expresión del límite resultaría falsa para el valor 2,7... Quizá podría fijarse en 8, y sería un límite; o podría variar, de vez en cuando por ahí, sin terminar de variar en ninguna ocasión, y en ese caso no sería un límite, porque no se cumpliría en generla lo que dice el formalismo.
Una vez entendido con épsilon se entiende con el delta, porque es lo mismo pero en dos dimensiones, digamos.
No sé si es buena o mala la forma de explicarlo; pero te doy mi palabra de que José Luis (así se llamaba el profe) en la siguiente tutoría a aquélla que digo explicó el límite como yo se lo expliqué a él, o sea, de esta misma manera.
Y en cuanto a lo otro que preguntas sobre diferenciales, no tengo ni idea, porque sé muchas menos matemáticas que tú
