পর্ব ৩ · লিমিট
অনির্ণেয় রূপ
০/০, ∞/∞, ০·∞ — উত্তর জানা যায়, তবে আকার থেকে নয়।
শেখার লক্ষ্য
- সাধারণ অনির্ণেয় রূপগুলো চিনতে পারবে।
- বীজগণিতীয় কৌশলে (ফ্যাক্টর, কনজুগেট) সমাধান করতে পারবে।
- ল’হপিতাল-এর নিয়ম কখন প্রযোজ্য, তা জানবে।
পূর্বপ্রয়োজন
লিমিটের প্রাথমিক কৌশল।
অনির্ণেয় মানে অসংজ্ঞায়িত নয়
“০/০” বললেই উত্তর শূন্য বা অসীম—এমন না। উত্তর হতে পারে যেকোনো বাস্তব সংখ্যা, এমনকি অসীমও। তাই এই রূপগুলোকে বলা হয় ‘অনির্ণেয়’—রূপ দেখে উত্তর বলা যায় না, কাজ করতে হয়।
- ০/০, ∞/∞ — সবচেয়ে সাধারণ
- ০ · ∞, ∞ − ∞ — পুনর্লিখন দরকার
- ১^∞, ০^০, ∞^০ — লগারিদম ব্যবহার করো
বীজগণিতীয় সমাধান
lim(x→1) (x² − 1)/(x − 1) → ০/০। ফ্যাক্টর: (x−1)(x+1)/(x−1) = x+1। লিমিট = 2।
lim(x→0) (√(x+4) − 2)/x → ০/০। কনজুগেট দিয়ে গুণ: ((x+4) − 4)/(x(√(x+4) + 2)) = 1/(√(x+4)+2) → 1/4।
ল’হপিতালের নিয়ম (পরিচিতি)
যদি lim f(x)/g(x) ০/০ বা ∞/∞ রূপে থাকে এবং f, g অন্তরযোগ্য হয়, তবে:
উদাহরণ: lim(x→0) sin(x)/x = lim cos(x)/1 = 1।
এআই-এর সাথে সংযোগ
Softmax-এর সংখ্যাগত স্থিতিশীলতা, KL-ডাইভারজেন্সে ০·log(০)-এর ব্যাখ্যা—সব জায়গায় অনির্ণেয় রূপ সাবধানে সামলাতে হয়। তাই বাস্তবায়নে p · log(p + ε) লেখা হয়।
সারসংক্ষেপ
অনির্ণেয় রূপ মানে “আকার দেখে উত্তর বলা যায় না”। ফ্যাক্টর, কনজুগেট, ল’হপিতাল—এগুলোই হাতিয়ার।