Cómo demostrar que el límite a medida que x se aproxima a 0 en sen 1 / x no existe usando epsilon-delta

Simplemente considere acercarse a [math] 0 [/ math] a lo largo de la siguiente secuencia de valores para [math] x [/ math]:

[matemáticas] \ frac {2} {\ pi}, \ frac {2} {3 \ pi}, \ frac {2} {5 \ pi}, \ dots \ frac {2} {(2i + 1) \ pi }, \ puntos [/ matemáticas]

Claramente para estos valores sucesivos de [matemática] x [/ matemática], [matemática] \ sin (\ frac {1} {x}) [/ matemática] alterna entre [matemática] 1 [/ matemática] y [matemática] -1 [/ math], mientras que [math] x \ to 0 [/ math]. Hay infinitos puntos en los que se alcanza cada extremo en cualquier intervalo abierto de la forma [matemática] (0, y) [/ matemática] con [matemática] y> 0 [/ matemática]. Esto hace un llamamiento a la propiedad de los números reales de Arquímedes.

Simplemente seleccione [matemática] 0 <\ epsilon <\ frac {1} {2} [/ matemática] (podría usar [matemática] 1 [/ matemática] aquí, en lugar de [matemática] \ frac {1} {2} [ / math], pero no hay razón para obtener el resultado más ajustado posible).

Si [math] \ lim_ {x \ to 0} [/ math] [math] \ sin (\ frac {1} {x}) = y [/ math], debe ser posible elegir un [math] \ delta > 0: | x | <\ delta \ implica | \ sin (\ frac {1} {x}) – y | <\ frac {1} {2} [/ matemáticas]

Sin embargo, eso significa que [math] \ sin (\ frac {1} {x}) [/ math] en el intervalo [math] (0, \ delta) [/ math] no puede salir del intervalo [math] (y – \ frac {1} {2}, y + \ frac {1} {2}) [/ math], y la diferencia máxima entre valores es menor que [math] 1 [/ math]. Pero ya hemos visto que para cualquier [matemática] \ delta> 0 [/ matemática], el intervalo [matemática] (0, \ delta) [/ matemática] incluye un punto (de hecho, infinitamente muchos puntos) donde el valor es [matemática] 1 [/ matemática], y un punto (de hecho, infinitos puntos) donde es [matemática] -1 [/ matemática], entonces la diferencia máxima es al menos [matemática] 2 [/ matemática].

Dicho de otro modo, aún atractivo para la propiedad de Archimedean, excluir estos extremos requiere elegir [math] \ delta = 0 [/ math], pero [math] \ delta [/ math] debe ser positivo.