一個函數 f (x) 當 x 趨近 a 的極限為 L,記做 ,意思是:
「當 x 夠靠近 a 時,f (x) 和 L 的距離(也就是 | f (x) – L | )要有多小就有多小。」
怎麼說「要有多小就有多小」呢?也就是說任給一個距離(正數 ε),我們總可以找到一個距離(另一個正數 δ),只要 x 和 a 的距離小於 δ 但 x ≠ a 時,f (x) 和 L 的距離就會小於 ε;換句話說,只要 0 < | x – a | < δ,我們就能保證 | f (x) – L | < ε。
(ε (epsilon),δ (delta) 這兩個希臘字母數學上通常代表很小的數。)
以下面的動畫為例:
給定的距離(ε)為 1 時,我們可取 δ 為1。
給定的距離(ε)為 0.8 時,我們可取 δ 為 0.8。
給定的距離(ε)為 0.6 時,我們可取 δ 為 0.6。
給定的距離(ε)為 0.4 時,我們可取 δ 為 0.4。
給定的距離(ε)為 0.2 時,我們可取 δ 為 0.2。
若極限 存在,則我們說 f 在 t0 的微分(或導數)存在,記做 f '(t0) 或 。以圖形的角度來看,f '(t0) 則是函數圖形在 t0 點的切線斜率。如果 f 為描述運動的距離函數,f '(t0) 就表示此運動在 t0 的瞬間速度;一般的情形,f '(t0)表示 f在 t0 的瞬間變化率。