ε-δ 定义把「x 靠近 x0 时 f(x) 靠近 A」翻译成不等式语言:对任意给定的精度 ε>0,都存在一个靠近程度 δ>0,使得只要 0<∣x−x0∣<δ,就有 ∣f(x)−A∣<ε。其中 ε 是对函数值精度的任意要求,由对方先给出;δ 是我们为达到该精度而找到的、对自变量的限制,通常 ε 越小所需的 δ 越小。量词顺序不可交换:先有任意 ε,再找与之匹配的 δ。
等价地,limx→x0f(x)=A 也可说成:对 A 的任意 ε 邻域 U(A;ε),存在 x0 的某去心 δ 邻域,使其中所有 x 的像 f(x) 都落在 U(A;ε) 内。几何上就是:先固定 y 轴上以 A 为中心的 ε 带,再在 x 轴上找到足够窄的去心区间,使函数图像整体落入该带。
它与数列极限的 ε-N 定义结构完全平行:ε 对应 ε,δ 对应「从某一项号 N 之后」。证明 limx→2(3x+1)=7 时,由 ∣(3x+1)−7∣=3∣x−2∣<ε 只需 ∣x−2∣<ε/3,故取 δ=ε/3 即可;对 x2 等非线性函数,常需先限定 δ≤1 再估计 ∣f(x)−A∣。