Teorema del Confronto (o dei Carabinieri)
Immagina di essere "intrappolato" tra due amici che camminano verso la stessa meta - questo è esattamente quello che fa il teorema del confronto! Se hai tre funzioni h(x), f(x) e g(x) definite nello stesso intorno di x₀, e f(x) è sempre "schiacciata" tra le altre due (h(x) ≤ f(x) ≤ g(x)), allora succede qualcosa di magico.
Quando sia h(x) che g(x) tendono allo stesso limite ℓ per x che tende a x₀, anche f(x) deve per forza tendere a ℓ. È come se le due funzioni "esterne" costringessero quella centrale a seguirle!
La dimostrazione si basa sulla definizione di limite con epsilon: se entrambe le funzioni h(x) e g(x) stanno in un intorno di ℓ di raggio ε, allora anche f(x) ci deve stare per forza, visto che è schiacciata in mezzo.
Trucco per ricordare: Pensa ai Carabinieri che scortano un prigioniero - se vanno tutti e tre nella stessa direzione, il prigioniero non può scappare!
Teorema dell'Unicità del Limite
Qui viene dimostrata una cosa che sembra ovvia ma non lo è: il limite di una funzione, se esiste, è unico. Non possono esistere due limiti diversi per la stessa funzione nello stesso punto!
La dimostrazione usa la tecnica del ragionamento per assurdo: supponiamo che esistano due limiti diversi ℓ₁ e ℓ₂. Scegliendo un epsilon abbastanza piccolo (ε < |ℓ₁ - ℓ₂|/2), si arriva a una contraddizione matematica.
Il trucco è che se la funzione deve stare contemporaneamente vicino a due valori diversi, prima o poi questa richiesta diventa impossibile da soddisfare.