使用洛必达法则求极限的技巧
洛必达法则求极限要求
洛必达法则求极限要求洛必达法则是关于求解极限的一种重要方法,它通常被用于处理无穷小量极限的问题。
这个法则可以用来解决许多数学和工程问题,如求解函数最大值和最小值、计算导数、微积分等。
但是,使用洛必达法则求解极限时还需要满足一定的要求。
在这篇文章中,我们将详细介绍如何使用洛必达法则,并阐述它的求解要求。
首先,我们需要了解什么是无穷小量。
无穷小量是指当自变量趋近于某个值时,函数或变量的值可以无限接近于0,但不等于0。
例如,当x趋近于0时,函数 f(x) = x/x的值趋近于1,但不等于0。
此时,我们称f(x)是x的一阶无穷小,即“x是f(x)的无穷小”。
当使用洛必达法则时,需要满足以下两个基本条件:条件1:分子和分母都是无穷小量对于一个函数f(x),如果它的自变量x取某一值时,分子和分母都可以变得非常小,那么就可以使用洛必达法则进行求解。
具体来说,如果分子和分母的表达式都是由无穷小量组成,那么这个极限的解就可以使用洛必达法则求解。
条件2:分母的一阶无穷小量不为零如果分母的一阶无穷小量等于零,则这个函数无法使用洛必达法则求解。
这是因为,分母的导数即变化率为0,其生效范围变得非常小,导致无法得出精确极限。
在了解了洛必达法则的基本条件之后,我们需要考虑如何应用该法则。
假设有一个要求极限的函数(此处以分数函数为例),如下:f(x) = x² - 4x + 4 x-2在这个方程中,分子和分母都是x趋近于2时的一阶无穷小,因此满足条件1。
为了判断是否满足条件2,我们需要计算分母的导数,如下:(x-2)' = 1可以看出,此时分母的导数不等于0,因此满足条件2。
我们可以使用洛必达法则,将函数的极限转化为函数的导数的极限,即f(x) = (x² - 4x + 4)' / (x-2)'进一步计算,得到f(x) = (2x - 4) / 1x趋近于2时,函数f(x)的极限就是2*2 - 4 = 0。
计算不定式极限的一般方法洛必达法则
1 cos x 用倍角公式化为 例2 求 lim . x0 x2 第一个重要极限求.
解一 lim
x 0
x 2 sin 1 cos 2 x
2
x
2
lim
x 0
x
2
x sin 1 2 2 lim( ) 2 x0 x 2 1 . 2
x sin 2 1 lim x0 x 2
该题用洛必达法则计算更简单.
(1) x a(或x )时, f ( x ) 0, g( x ) 0; x) (2) f ( x ), g ( x )存在, 且g ( 0; f ( x ) (3) lim 存在(或是) , g ( x ) f ( x) 那么 lim lim g( x ) f ( x ) . g ( x )
2. 型
1 1 00 步骤: . 0 0 00
1 1 例10 求 lim( ). ( ) x 0 sin x x (x sin x) 0 解 原式 lim ( ) x 0 (x sin x ) 0
0 (1 cos x ) lim ( ) x 0(sin x x cos x ) 0
0, lim x x e0 1.
x 0
注意:洛必达法则的使用条件.
x cos x 例15 求 lim . ( ) x x 1 sin x 解 原式 lim lim(1 sin x ). x x 1
洛必达法则失效 利用无穷小量的性质求解: 极限不存在
sin x lim 1 x 0 x
在用洛必达法则求极限时,与以前学过
e 1 例3 求 lim 2 . x0 x x
x
0 型 0
洛必达法则公式求极限
洛必达法则公式求极限好的,以下是为您生成的关于“洛必达法则公式求极限”的文章:在咱们数学的奇妙世界里,洛必达法则就像是一把神奇的钥匙,能帮咱们打开求极限的神秘大门。
先来说说啥是洛必达法则吧。
简单来讲,就是当咱们遇到那种分子分母都趋于零或者无穷大的极限问题时,这法则就派上用场啦。
比如说,有这么一个例子,咱们要算极限:lim(x→0) (sin x)/x 。
你看,当 x 趋于 0 的时候,分子分母都趋于 0 ,这时候就可以用洛必达法则。
对分子分母分别求导,就变成了lim(x→0) cos x/1,这一下子就简单多啦,答案就是 1 。
我记得之前给学生们讲这个的时候,有个小同学,眼睛瞪得大大的,一脸懵地问我:“老师,这法则咋就这么神奇呢?”我笑着跟他说:“这就像是你在走一条黑漆漆的路,洛必达法则就是给你点亮的那盏灯呀。
”咱再深入一点,洛必达法则可不光是这么简单用一下就完事儿。
有时候得多次求导才能得出结果。
就像有一次考试,出了一道挺难的题目:lim(x→∞) (x^2 + 2x -1)/(2x^2 - 3x + 5) 。
不少同学一开始就懵了,不知道从哪儿下手。
其实呢,用洛必达法则,先对分子分母求导,得到lim(x→∞) (2x + 2)/(4x - 3) 。
这还不行,再求一次导,变成lim(x→∞) 2/4 ,答案就是 1/2 。
在实际运用中,可得小心一点。
不是说所有看起来分子分母都趋于零或者无穷大的情况都能用洛必达法则。
得先看看满足条件不,不然可就得出错误结果啦。
有一回,我布置了一道作业题,让大家用洛必达法则求极限。
结果有个同学交上来的作业,明显就是乱用法则。
我把他叫过来,指着他的作业问:“你仔细想想,这里能用洛必达法则吗?”他挠挠头,不好意思地笑了。
总之啊,洛必达法则是咱们求极限的好帮手,但也得用对地方,用对方法。
就像咱们手里有把宝剑,得知道啥时候该出鞘,怎么出鞘,才能发挥它最大的威力。
希望大家在面对求极限的问题时,都能熟练地运用洛必达法则,把难题一个个攻克,在数学的海洋里畅游无阻!。
使用洛必达法则求极限的技巧
使用洛必达法则求极限的技巧【摘要】使用洛必达法则求极限,其特点就是通过求极限号下分式的分子、分母的导数(一次或多次)的方法达到消去未定因素的目的。
本文介绍了在使用洛必达法则求极限时的若干方法和技巧。
【关键词】分离因式变元替换洛比达法则无穷小等价替换1.分离因式并求解其极限。
注意:在使用洛比达法则的时候要注意分离因式,先将具有非零极限的因子提到极限号外面,及时求解其极限,再对余下未定式求极限。
例1.解:原式=2.先作变元替换,再用洛比达法则求解。
注意:当直接就利用洛比达法则求解比较困难时,可以考虑是否可以先利用变量替换后再来利用洛比达法则求解。
例2.求解:分析:可以令,进而简化求解过程。
若直接利用洛比达法则则会使计算更复杂,这时应该考虑先用变量替换等其它方法处理,如当所求极限的函数中含有时,可以先作变量替换;如果当含有反三角函数的时候就可以先令该三角函数等于一个新的变量。
小结:若直接利用洛比达法则则会使计算更复杂,这时应该考虑先用变量替换等其它方法处理,如当所求极限的函数中含有时,可以先作变量替换;如果当含有反三角函数的时候就可以先令该三角函数等于一个新的变量。
3.以及型未定式必须先转换成了或者型未定式求解。
例3.求解:小结:当遇到以及型未定式时,一般要进行分子分母有理化才可以构造出或者型未定式,以便直接利用洛比达法则求解。
4.先取对数,再利用洛比达法则求解。
例4.求解注意:对于型未定式,它们为幂指函数的极限,常常利用此方法求解。
解:令,则对于与型的数列极限不能直接利用洛比达法则但是可以间接的使用洛比达法则进行求解。
例5.求解:解:因为:小结:解的是一个数列时,因为数列是没有导数的,不能直接使用洛比达法则。
但是由数列极限和函数极限的关系我们可以知道:离散变量n的极限可以作为连续变量x的极限,其所求的值也就是数列极限的值。
6.多次使用洛比达法则求解。
注意:只要被球函数满足洛比达法则的使用条件,就可以连续多次使用洛比达法则,直到求出极限或者得出不符合洛比达法则条件的情况为止。
洛必达法则的原理及应用
洛必达法则的原理及应用一、洛必达法则的原理洛必达法则,又称为洛必达规则或洛必达法则,是微积分中应用极限概念的一种方法,用于求解极限的一种计算技巧。
其原理基于导数和极限的关系,通过对函数的导数进行运算,可简化求解复杂极限的过程。
洛必达法则的核心原理是,如果一个函数在某个点的极限不存在或者为无穷大,但是该函数的导数在该点存在,则可以通过对该函数及其导函数进行比较,从而确定极限的值。
二、洛必达法则的公式洛必达法则有两种常见的表达方式:1.使用洛必达法则的第一种形式,可表示为:如果lim(x->a) f(x) = 0且lim(x->a) g(x) = 0,则lim(x->a) [f(x) / g(x)] = lim(x->a) [f'(x) / g'(x)],其中f'(x)和g'(x)分别表示f(x)和g(x)的导数。
2.使用洛必达法则的第二种形式,可表示为:如果lim(x->a) f(x) = ±∞且lim(x->a) g(x) = ±∞,则lim(x->a) [f(x) / g(x)] = lim(x->a) [f'(x) / g'(x)]。
三、洛必达法则的应用示例以下是几个洛必达法则的具体应用示例:1.求解极限lim(x->∞) [x^2 / e^x]:根据洛必达法则,可以将分子和分母的导数进行比较:lim(x->∞) [x^2 / e^x] = lim(x->∞) [2x / e^x] = lim(x->∞) [2 / e^x] = 0。
所以,lim(x->∞) [x^2 / e^x] = 0。
2.求解极限lim(x->0) [(sinx - x) / x^3]:可以将分子和分母的导数进行比较:lim(x->0) [(sinx - x) / x^3] = lim(x->0) [(cosx - 1) / 3x^2] = lim(x->0) [-sinx / 6x] = -1/6。
洛必达法则的使用方法
洛必达法则的使用方法
洛必达法则是在一定条件下,通过分子分母分别求导,再求极限,来确定未定式值的方法。
两个无穷小之比或两个无穷大之比的极限可能存在,也可能不存在。
因此,求这类极限时往往需要适当的变形,转化成可利用极限运算法则或重要极限的形式进行计算。
洛必达法则应用条件:
在运用洛必达法则之前,首先要完成两项任务:一是分子分母的极限是否都等于零(或者无穷大);二是分子分母在限定的区域内是否分别可导。
如果这两个条件都满足,接着求导并判断求导之后的极限是否存在:如果存在,直接得到答案;如果不存在,则说明此种未定式不可用洛必达法则来解决;如果不确定,即结果仍然为未定式,再在验证的基础上继续使用洛必达法则。
洛必达法则的运用:
当分子分母都趋近于0或无穷大时,如果单纯的代入极限值是不能求出极限的,但是直观的想,不管是趋近于0或无穷大,都会有速率问题,就是说谁趋近于0或无穷大快一些,而速率可以通过求导来实现,所以就会有洛必达法则。
幂指函数用洛必达法则求极限
幂指函数用洛必达法则求极限一、引言在数学中,极限是研究函数性质和计算的重要概念之一。
对于幂指函数,我们可以利用洛必达法则来求解其极限,该方法常用于解决一些复杂的极限计算问题。
本文将以幂指函数为例,详细介绍洛必达法则的应用过程。
二、洛必达法则的原理洛必达法则是由法国数学家洛必达在18世纪提出的,用于解决函数的极限计算问题。
该法则的核心思想是将函数的极限转化为两个函数的极限比值。
具体而言,对于两个函数f(x)和g(x),如果它们在某一点a的邻域内都可导且g(x)不为零,且f(a)=g(a)=0,那么当x趋近于a时,f(x)和g(x)的极限存在,则可以利用洛必达法则计算极限。
三、幂指函数的极限计算以幂指函数f(x)=x^m和g(x)=a^x为例,其中m为实数,a为正实数。
我们将利用洛必达法则来计算f(x)和g(x)在x趋近于某一点a 时的极限。
1. 当m大于0时,f(x)的极限计算:我们可以直接计算f(x)在x=a处的函数值为f(a)=a^m。
然后,我们利用洛必达法则计算极限。
对于g(x)=a^x,我们有g(a)=a^a。
根据洛必达法则,我们需要计算f(x)和g(x)的导数比值。
由于f(x)的导数为f'(x)=mx^(m-1),g(x)的导数为g'(x)=a^xln(a),则f'(x)/g'(x)=mx^(m-1)/(a^xln(a))。
当x趋近于a时,我们可以将x-a表示为h,即x=a+h。
当h趋近于0时,x趋近于a。
因此,极限可以表示为lim(h→0) [mx^(m-1)/(a^xln(a))] = m(a^h)(1/ln(a))/(a^hln(a)) = m/ln(a)。
因此,当m大于0时,f(x)在x趋近于a时的极限为m/ln(a)。
2. 当m小于0时,f(x)的极限计算:与上一步类似,我们首先计算f(x)在x=a处的函数值为f(a)=a^m。
然后,我们利用洛必达法则计算极限。
洛必达法则求极限方法
洛必达法则求极限方法洛必达法则是一种在数学中用于求某变量极限的方法,它是求极限的经典方法,并得到了广泛应用。
下面我们就来介绍这种求极限的方法。
洛必达法则的基本原理是,如果存在某个变量x,满足x的增长速度趋于某个数字a,当x趋向于某一值时,其对应的极限就等于a。
换言之,用洛必达法则我们可以根据x增长速度趋于a时求出它的极限。
根据洛必达法则,我们可以将求极限的问题分为三步:1、首先,选取一个正数Δx,求出在Δx给定的情况下,极限值a的大小;2、然后,再将Δx取更小的值,比如Δx/2,求出新的极限值;3、最后,不断缩小Δx,最终Δx等于0时,得到的极限值即为最终结果。
洛必达法则可以用来求几乎所有表达式的极限,包括单个变量的函数极限和多个变量的函数极限,但前提是要求出极限的变量是逐步变化的。
比如说我们想要求出函数f(x) = x^2 + 10x + 20在x趋于4时的极限,则可以如下操作:1、首先选取Δx = 0.1,令x = 4 + 0.1及x = 4 - 0.1,得出f(4+0.1)=60.21,f(4-0.1)=55.79,即此时的极限值为58;2、接着选取Δx = 0.01,令x = 4 + 0.01及x = 4 - 0.01,得出f(4+0.01)=58.08,f(4-0.01)=57.92,即此时的极限值为58;3、最后再选取Δx = 0.001,令x = 4 + 0.001及x = 4 - 0.001,得出f(4+0.001)=57.998,f(4-0.001)=58.002,即此时的极限值也为58,因而,最终这里的极限值等于58,即函数f(x)在x趋于4时的极限值也等于58。
由此可见,洛必达法则是一种很实用的求极限方法,它能够快速有效地求出函数的极限值。
因此,在许多数学应用中都会用到这一方法。
大一洛必达法则知识点总结
大一洛必达法则知识点总结洛必达法则(L'Hôpital's Rule)是微积分中解决极限问题的重要工具之一,由法国数学家洛必达 (Guillaume de l'Hôpital) 提出。
该法则主要适用于形式为“0/0”或“∞/∞”型的不定型极限。
在本文中,我将总结大一学习中遇到的洛必达法则的几个关键知识点。
1. 洛必达法则的基本形式洛必达法则指出,对于形式为“0/0”或“∞/∞”型的不定型极限,可以利用求导技巧,通过计算函数的导数来求解。
具体而言,设有函数f(x)和g(x),在某一点a处,满足以下条件:(1) f(a) = g(a) = 0,并且(2) f'(x)和g'(x)在点a的一个去心邻域内连续。
若满足以上条件,则有极限lim(x→a) [f(x)/g(x)] = lim(x→a)[f'(x)/g'(x)]。
2. 应用洛必达法则的步骤(1)确定极限形式是否为“0/0”或“∞/∞”,即是否为不定型极限。
(2)求出f'(x)和g'(x)。
(3)计算极限lim(x→a) [f'(x)/g'(x)]。
(4)若极限存在,即可得到原极限的值。
需要注意的是,洛必达法则是一个迭代过程,若应用后仍然遇到不定型极限,则可以再次应用该法则,重复以上步骤,直到得到确定的极限值或判断不存在。
3. 与洛必达法则相关的特殊极限(1)若形式为“∞-∞”,可以利用变量替换将其转化为“0/0”的形式。
例如,当x趋于无穷大时,可令h(x) = 1/f(x),将原极限转化为0/0形式。
(2)若形式为“0^0”或“∞^0”,可以利用指数函数的连续性将其转化为“0/0”的形式。
(3)若形式为“1^∞”,可以通过自然对数将其转化为“∞/∞”的形式。
4. 应用洛必达法则的注意事项(1)计算导数时要注意使用正确的求导规则和技巧。
(2)应用洛必达法则前,确保被除函数和除数函数在点a附近有定义,并且满足导数连续的条件。
使用洛必达法则求极限的三个条件
使用洛必达法则求极限的三个条件
洛必达法则求极限是一种可以用来求取极限的方法,这是由十九世纪著名的德国数学家洛必达提出的,也可以称之为洛必达定理。
这个定理有三个条件:首先,在每一次运算的过程中,都可以用无穷小的增量值来衡量函数的变换,并且可以在每次运算后,都有无穷小的误差值;其次,当无穷小的误差值趋近于0时,可以逐步累计增量值,从而形成一个特定的结果;最后,可以把特定的值或者结果看作是极限。
因此,实际上,洛必达法则求取极限是通过对无穷小的增量值进行连续不断的累计,来形成特定结果或者特定值,从而可以把特定值或者结果看作极限的一种求取极限的方法。
洛必达法则求极限的三个条件:一是在运算的过程中,用可以表示无穷小的增量值来衡量函数的变化,并且存在误差值也被表示为无穷小;二是误差值极限成0时,逐步累加增量值,构成特定的结果值;三是把构成的特定结果值看作极限。
可以看出,洛必达法则求极限的运用价值及其广泛,是极限求取研究中一个重要的分支,并且具有一定的重要性及重要意义。
求极限过程中洛必达法则的使用技巧
求极限过程中洛必达法则的使用技巧文中对极限运算中如何巧妙的使用好洛比达法则做了一些探讨,指出了初学者容易犯的错误,并提出了一些建议供大家参考。
关键词:极限、微积分、洛比达法则、不定式。
极限是高等数学中的一个极为重要的基础概念,对微积分的学习影响深远。
理工类专业的学生初次接触极限概念都难以准确理解和掌握,在使用极限运算法则求极限时经常出现运算错误,如:两个重要极限应用不恰当,洛必达法则使用不规范等。
下面只就求极限过程中如何正确使用洛必达法则做一些探讨。
一、若干重要的极限等式1. , 推广的形式为:2.,推广的形式为:,推广的形式为:3.其中可以是一个代数式。
由上述极限还可以导出下面一些重要极限式:,同样它们也有类似的推广的形式。
二、洛必达法则的两个标准形态1.型不定式定理1.若在或内有定义,并满足(1)(或),(或);(2)在或内可导,且;(3)(或)存在或为;则(或)。
2.型不定式定理2.若在或内有定义,并满足(1)(或),(或);(2)在或内可导,且;(3)(或)存在或为;则(或)。
三、求极限举例求例1.解:本题极限形式是型不定式,直接使用洛必达法则计算,则计算非常复杂,若先对表达式进行恒等变形,并结合拉格朗日中值定理,再适当使用洛必达法则计算就容易多了。
+(其中介于与之间,当时有)+=例2.求解:分母为无穷小因子的乘积,可以用相应的等价无穷小量替换有通过以上两个例题可以发现在求不定式极限时,不要一上手就立即使用洛必达法则,首先需要对所求极限表达式进行观察、分析与变形,然后再进行具体计算。
洛必达法则使用过程中要注意以下几点:1.只有或型不定式才能直接使用洛必达法则;2. 洛必达法则可连续使用,但每次使用该法则时必须检查表达式是否为或型;3.使用洛必达法则之前可以对表达式中的无穷小因子用较简便的等价无穷小替换,每用一次洛必达法则后,都要对表达式进行整理化简,如可以将其中乘积因子中的非零极限先行求出,使表达式得到化简或瘦身等,简化后续计算;4.当用洛必达法则求不出极限时,不能做出该表达式进行不存在的结论,只能说用洛必达法则求此极限失效,此时需采用其他方法求此极限。
利用洛必达法则求解二元函数的极限
利用洛必达法则求解二元函数的极限在高等数学中,洛必达法则是一种常用的求解极限的方法。
它可以用于求解二元函数的极限。
本文将介绍洛必达法则的基本概念以及应用方法,并结合实例进行详细解析。
一、洛必达法则的基本概念洛必达法则是由法国数学家洛必达(L'Hospital)在17世纪提出的一种极限计算法则。
它适用于计算形如$\frac{0}{0}$或$\frac{\infty}{\infty}$的极限。
其基本思想是将极限转化为函数的导数的极限。
二、洛必达法则的应用方法根据洛必达法则,若要计算二元函数$\frac{f(x)}{g(x)}$在$x=a$处的极限,当 $\lim \limits_{x \to a}f(x) = 0$且$\lim \limits_{x \to a}g(x) =0$,或者 $\lim \limits_{x \to a}f(x) = \infty$且$\lim \limits_{x \to a}g(x) = \infty$时,可以进行以下步骤:1. 求出$f(x)$在$x=a$处的导数$f'(x)$和$g(x)$在$x=a$处的导数$g'(x)$;2. 计算$\lim \limits_{x \to a}\frac{f'(x)}{g'(x)}$;3. 若存在极限$\lim \limits_{x \to a}\frac{f'(x)}{g'(x)}$,则$\lim\limits_{x \to a}\frac{f(x)}{g(x)}=\lim \limits_{x \to a}\frac{f'(x)}{g'(x)}$。
三、实例解析现以二元函数$\frac{x^2-1}{x-1}$为例来说明洛必达法则的应用方法。
首先,我们计算$f(x)$和$g(x)$在$x=1$处的导数:$$f'(x)=\frac{d}{dx}(x^2-1)=2x$$$$g'(x)=\frac{d}{dx}(x-1)=1$$然后,我们计算$\lim \limits_{x \to 1}\frac{f'(x)}{g'(x)}$:$$\lim \limits_{x \to 1}\frac{f'(x)}{g'(x)}=\lim \limits_{x \to1}\frac{2x}{1}=2$$由洛必达法则的推导,我们知道在$x=1$处的极限$\lim \limits_{x \to 1}\frac{x^2-1}{x-1}$等于$\lim \limits_{x \to 1}\frac{2x}{1}$,即极限为2。
浅谈利用洛必达法则求未定式极限
浅谈利用洛必达法则求未定式极限作者:楼向东来源:《文存阅刊》2019年第17期摘要:本文结合洛必达法则在教学中存在的问题,说明利用洛必达法则求未定式极限的方法及应用,以便更好的利用洛必达法则求极限。
关键词:极限;洛必达法则求解未定式极限的方法不唯一,而洛必达法则是求型型未定式极限常用的方法之一。
下面通过具体实例说明如何利用洛必达法则求型型未定式极限。
一、洛必达法则设函数f(x)与g(x)满足下列条件:(1),;(2)在点x0的某去心邻域中,f'(x)与g'(x)都存在,且g'(x)≠0;(3)则有二、洛必达法则的应用例1求解:该极限为型,则====注:若仍是型,且满足洛必达法则条件可再一次用洛必达法则,即若满足洛必达法则条件可多次用洛必达法则。
例2求错解:分析:当x→1该时分子极限是-2,分母的极限是0,该极限不是型,不能用洛必达法则正解:由无穷大和无穷小的关系得,∞说明:用洛必达法则前,须验证极限是否为型或型。
否则不能用洛必达法则。
例3求解:当x→0时,;ex-1~x说明:洛必达法则虽然是求未定式的一种有效方法,若能与其它求极限的方法结合,如应用等价无穷小替换或重要极限,效果会更好。
总之在使用洛必达法则应注意是否滿足法则条件,再由题目结合其他求极限方法灵活应用才能更好应用洛必达法则。
参考文献:[1]吴赣昌,世纪数学教育信息化精品教材[M],中国人民大学出版社,2009.[2]尤晓琳,吴振芬.极限的等价无穷小替换研究[J].河南教育学院学报(自然科学版),2011,11,20(3):4-6.作者简介:楼向东(1962年—),女,吉林长春人,副教授,研究方向:教学及应用数学研究。
浅析洛必达法则求函数极限.docx
浅析洛必达法则求函数极限.docx⽤洛必达法则求未定式极限的⽅法⼀、洛必达法则求函数极限的条件及适⽤范围(⼀) 洛必达法则定理定理1⑴若函数/(X )与函数g(x)满⾜下列条件: (1)在。
的某去⼼邻域讥兀)内可导,且g?)HO (2) lim /(x) = 0 XTG+0 lim g(x) = 0 XTO+0 v f\x) A(3) lim ------ ------ = A兀T"+0 g\x)则lim /⑴⼆lim f = A (包括A 为⽆穷⼤的情形)XT"+0 g(x)g'(x)定理2若函数/(兀)和g(x)满⾜下列条件+ ⼀, X -> X o ,兀 TOO,兀⼀>+00,X —>—00。
定理证明:作辅助函数于是函数F(x)及G(x)在[d,d +》)连续,在(d,G + /)可导,并且G (%)丰0?今对(G ,G + /) 内任意⼀点x,利⽤柯西中值定理得(1) 在d 的某去⼼邻域Mr)内可导,且g3 H 0(2) lim /(x) = oolim p(x) = ooX->X ()(3) r⼴(x)⼈ lim = A则lim = lim 以卫=5+o 0(x) 5+() g(x) 5+0 g\x)A (包括A 为⽆穷⼈的怙:形)此外法则所述极限过程对下述六类极限过程均适⽤:F (兀)=0, 当兀=aG(x) =0, 当兀=a空n(叽空丄G(x) G(x)-G(G ) G\X Q )由F(Q 及G (劝的定义,上式B |jZW =ZW g(x) gUo)所以当XTQ + 0时(这时显然有兀oTG + O ),对上式两端取极限,即证毕。
关于定理⼆的证明⽅法也同定理1类似,这⾥就不点出。
当然,还有其他不同的证明⽅法。
(-)洛必达法则使⽤条件只有在分⼦、分母同时趋于零或者同时趋于⽆穷⼤时,才能使⽤洛必达法则。
连续多次使⽤法则时,每次都要检査是否满⾜定理条件,只有未定式⽅可使⽤,若是检查结果满⾜法则使⽤条件,才可连续使⽤洛必达法则,直到求出函数极限或者为⽆穷⼤,否则就会得出错谋的结果,下⾯举个例⼦来说明。
使用洛必达法则求极限的几点注意_图文(精)
本文主要通过一些典型例题介绍利用洛必达法则求极限的方法与技巧,从而更好地解决未定式问题.
6.期刊论文汤茂林. TANG Mao-lin用洛必达法则求不定式极限的技巧-职大学报2007,""(2
本文介绍用洛必达法则求不定式极限的技巧.
极限作为重要的思想方法和研究工具贯穿于高等数学课程的始终.本文通过对洛必达法则求极限的深入探讨,针对不同题型归纳总结出具体的化简转化的方法;利用数列极限和函数极限的关系间接地应用洛必达法则求数列未定式,充分体现了洛必达法则应用的广泛性,给求极限提供了强有力的工具. 2.期刊论文王悦关于利用洛必达法则求极限的几点探讨-科技信息2009,""(2
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【2L£茂南薜国民主编.高等数学习题课教程苏州大学出版社.2004.10.
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267
万方数据
使用洛必达法则求极限的几点注意
作者:杨黎霞
作者单位:江南大学,江苏·无锡,214122
刊名:
科教文汇
英文刊名:THE SCIENCE EDUCATION ARTICLE COLLECTS
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必达法则是计算此类未定式极限行之有效的方法.然而。对于本科一年级的初学者来讲,若盲目使用此法则.会导致错误。本文就使用该法则解题过程中的几点注意作了分析与探讨。
洛必达法则的极限运算法则
洛必达法则的极限运算法则洛必达法则是微积分中经典的极限运算法则,其广泛应用于求极限的过程中。
而在极限运算中,极限运算法则则是解题的重点之一。
本文将从极限运算法则的基本概念、洛必达法则的原理以及洛必达法则的应用场景方面详细阐述。
一、极限运算法则的基本概念极限运算中,我们需要掌握一些基本的运算法则,这些运算法则在解题中起到非常重要的作用。
这些基本的运算法则包括:1. 常数函数的极限运算法则对于一个数a,其常数函数f(x) = a,当x趋向于某一点时,其极限值即为a。
2. 一次函数的极限运算法则对于一个一次函数f(x) = kx + b,其中k和b为常数,则其极限值为kx + b当x趋向于某一点时的极限值。
3. 基本等式的极限运算法则对于两个函数f(x)和g(x),满足lim f(x) = a,lim g(x) = b,则lim [f(x) ± g(x)] = a ± b,lim [f(x)g(x)] = ab,lim [f(x)/g(x)] = a/b (b≠0)。
4. 无穷小的极限运算法则若lim f(x) = 0,lim g(x) = 0,则lim [f(x)·g(x)]为0类无穷小,lim [f(x) ± g(x)]为±0类无穷小,lim [f(x)/g(x)]为0/0型。
5. 复合函数的极限运算法则若存在有限极限lim g(x) = a和lim f(u) = b,则由函数复合可以得到:lim[f(g(x))] = b。
以上几点是极限运算中最基本的运算法则,掌握这些基本法则是做极限运算的前提。
二、洛必达法则的原理洛必达法则是用函数导数的概念来计算极限的方法。
其应用前提是如果一个函数的极限不能用基本的运算法则计算,那么我们就需要用到这种方法。
对于一个函数f(x),在求其在某一点x0处的极限lim f(x)(x→x0)的时候,我们有如下的洛必达法则:lim [f(x)/g(x)] = lim [f'(x)/g'(x)] (g'(x) ≠ 0)其中f'(x)和g'(x)分别表示f(x)和g(x)的导数,如果满足如上条件,则可以为求出函数f(x)在x0处的极限提供便利。
极限相关(三步教学)
洛必达法则1.原理:洛必达法则是在一定条件下通过分子分母分别求导再求极限来确定未定式的值的方法。
两个无穷小之比或两个无穷大之比的极限可能存在,也可能不存在。
因此,求这类极限时往往需要适当的变形,转化成可利用极限运算法则或重要极限的形式进行计算,洛必达法则便是应用于这类极限计算的通用方法。
2.具体使用步骤:零比零型limx→a f(x) g(x)第一步: 先看一下分子, 分母在这个a点的极限, 如果limx→af(x)=0而且limx→ag(x)=0,那么可以考虑用洛必达法则,如果分子趋于0,分母趋于常数则极限为0;分子趋于常数,分母趋于0则极限不存在。
第二步: 同时对分子分母求导, 得到f′(x)和g′(x), 如果满足limx→a f′(x)g′(x)=A,则有lim x→a f(x)g(x)=limx→af′(x)g′(x)=A无穷比无穷型limx→af(x)g(x)第一步: 先看一下分子, 分母在这个a点的极限, 如果limx→af(x)=∞而且limx→ag(x)=∞, 那么可以考虑用洛必达法则第二步: 同时对分子分母求导, 得到f′(x)和g′(x), 如果满足limx→a f′(x)g′(x)=A,则有lim x→a f(x)g(x)=limx→af′(x)g′(x)=A学3.具体例题分析1.limx→0+xlnx化简:可将乘积中的无穷小或无穷大变形到分母上,将原式变为limx→0+lnx 1 x按步骤解题:步骤一:分子分母的极限都趋于无穷, 可以考虑洛必达法则步骤二:同时对分子分母进行求导, 即lim x→0+lnx1x=limx→0+1/x−1/x2=limx→0+(−x)=0注释:洛必达法则的使用时要求分子和分母在去心邻域内可导即可,不过做极限计算题时一般不用考虑概念性的问题。
2.limx→0+√cosx−√cosx3sin2(x)化简:对分子分母求导并不好算,所以先尝试换元变形, 令t=√cosx6则sin2x=1−t12, 故原式变limt→1t3−t2 1−t12按步骤解题:步骤一:分子分母的极限都趋于零, 可以考虑洛必达法则步骤二:同时对分子分母进行求导,即lim t→1t3−t21−t12= limt→13t2−2t−12t11= −1123.limx→0+∫√x−t e t dt x√x3化简:考虑到分子是变上限积分的形式, 对它求导后可以去掉外面的积分号,而根式√x−t并不好直接变换, 可以考虑先进行换元.令x−t=u, 则t=x−u, dt=−du,故limx→0+∫√x−t e t dtx√x3=limx→0+e x∫√ue−u dux√x3=limx→0+∫√ue−u dux√x3按步骤解题:步骤一:满足分子分母的极限都趋于零,步骤二:limx→0+∫√ue−u dux√x3= limx→0+√xe−x32√x=23学指数型求极限方法1.原理:本质上是使用等价无穷小的代换,等价无穷小是指:在同一自变量的趋向过程中,若两个无穷小之比的极限为1,则称这两个无穷小是等价的。
高数洛必达法则
高数洛必达法则当涉及到极限的求解时,洛必达法则是一种常用且有效的方法。
它适用于求解某些特定形式的不定型极限,包括0/0型和∞/∞型。
下面将更详细地解释洛必达法则的应用步骤。
假设我们需要求解的极限是lim(x→a) [f(x)/g(x)],其中 a 为特定的数值。
首先,检查函数f(x) 和g(x) 在点 a 的邻域内是否满足以下条件:f(x) 和g(x) 在x=a 处的函数值都为0。
f(x) 和g(x) 在点a 的邻域内可导。
这两个条件是应用洛必达法则的前提。
如果不满足这些条件,洛必达法则不能直接应用。
在这种情况下,您可以尝试其他求极限的方法。
如果满足上述条件,我们需要计算函数f’(x) 和g’(x) 在x=a 处的极限。
也就是说,我们需要分别求解下面两个极限:lim(x→a) f’(x)lim(x→a) g’(x)这些极限的求解可能需要使用导数的各种规则,例如求导法则、链式法则或乘积法则等。
求出这些极限的结果,进行下一步的计算。
然后,我们可以利用洛必达法则的核心思想。
根据洛必达法则,这两个极限的商等于原始函数f(x)/g(x) 的极限。
也就是说,我们有:lim(x→a) [f(x)/g(x)] = lim(x→a) [f’(x)/g’(x)]这个等式可以使我们将原始问题转化为计算两个极限的商的形式。
接下来,我们继续计算这个极限。
最后,求解极限lim(x→a) [f’(x)/g’(x)]。
这个极限可能仍然是某个不定型极限。
如果仍然满足洛必达法则的条件,我们可以再次应用洛必达法则来求解这个极限。
重复上述步骤,直到得到一个确定的值或者确定该极限不存在。
需要注意的是,洛必达法则仅适用于特定的不定型极限,且在应用时需要满足一定的条件。
这个方法的使用需要一定的技巧和经验,并不是所有极限都适用洛必达法则。
极限的计算方法洛必达法则和泰勒展开
极限的计算方法洛必达法则和泰勒展开洛必达法则和泰勒展开是数学中极限的计算方法,它们在求解复杂函数的极限问题时非常有用。
本文将详细介绍这两种计算方法的原理和应用。
一、洛必达法则洛必达法则是一种计算不定型极限的方法,它是由17世纪法国数学家洛必达提出的。
当我们计算一个函数的极限时,如果得到的是0/0或无穷大/无穷大的形式,就可以运用洛必达法则来求解。
洛必达法则的思想是利用两个函数的导数之商来逼近函数的极限,具体步骤如下:1. 若极限形式为0/0或无穷大/无穷大,先对分子函数和分母函数分别求导;2. 如果导数的极限存在,即可得到原极限的结果。
如果导数的极限不存在,或者求导后的函数仍然为0/0或无穷大/无穷大的形式,就可以继续使用洛必达法则。
以下是一个应用洛必达法则求解极限的示例:设函数f(x) = (sinx - x)/x^3,求lim(x→0) f(x)的极限。
解:首先对函数f(x)分子分母求导,得到f'(x) = (cosx - 1)/x^3 - 3sinx/x^4。
然后计算极限lim(x→0) f'(x),仍然得到0/0的形式。
再次对f'(x)进行求导,得到f''(x) = (-2sinx - 9cosx)/x^4 +12sinx/x^5。
继续计算极限lim(x→0) f''(x),仍然得到0/0的形式。
最后再对f''(x)求导,得到f'''(x) = (-16sinx - 4cosx)/x^5 -60cosx/x^6。
继续计算极限lim(x→0) f'''(x),得到极限值为-4/3。
因此,lim(x→0) f(x)的极限为-4/3。
二、泰勒展开泰勒展开是一种将函数在某点附近进行多项式逼近的方法。
根据泰勒定理,如果一个函数在某点处存在各阶导数,则可以用一个多项式逼近该函数。
泰勒展开的公式如下:f(x) = f(a) + f'(a)(x - a)/1! + f''(a)(x - a)^2/2! + ... + f^n(a)(x - a)^n/n! + R_n(x)其中,f(a)表示函数在点a处的函数值,f^(n)(a)表示函数在点a 处的n阶导数,R_n(x)为余项。
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使用洛必达法则求极限的技巧
【摘要】使用洛必达法则求极限,其特点就是通过求极限号下分式的分子、分母的导数(一次或多次)的方法达到消去未定因素的目的。
本文介绍了在使用洛必达法则求极限时的若干方法和技巧。
【关键词】分离因式变元替换洛比达法则无穷小等价替换
1.分离因式并求解其极限。
注意:在使用洛比达法则的时候要注意分离因式,先将具有非零极限的因子提到极限号外面,及时求解其极限,再对余下未定式求极限。
例1.
解:原式=
2.先作变元替换,再用洛比达法则求解。
注意:当直接就利用洛比达法则求解比较困难时,可以考虑是否可以先利用变量替换后再来利用洛比达法则求解。
例2.求解:
分析:可以令,进而简化求解过程。
若直接利用洛比达法则则会使计算更复杂,这时应该考虑先用变量替换等其它方法处理,如当所求极限的函数中含有时,可以先作变量替换;如果当含有反三角函数的时候就可以先令该三角函数等于一个新的变量。
小结:若直接利用洛比达法则则会使计算更复杂,这时应该考虑先用变量替换等其它方法处理,如当所求极限的函数中含有时,可以先作变量替换;如果当含有反三角函数的时候就可以先令该三角函数等于一个新的变量。
3.以及型未定式必须先转换成了或者型未定式求解。
例3.求解:
小结:当遇到以及型未定式时,一般要进行分子分母有理化才可以构造出或者型未定式,以便直接利用洛比达法则求解。
4.先取对数,再利用洛比达法则求解。
例4.求解
注意:对于型未定式,它们为幂指函数的极限,常常利用此方法求解。
解:令,则
对于与型的数列极限不能直接利用洛比达法则但是可以间接的使用洛比达法则进行求解。
例5.求解:
解:因为:
小结:解的是一个数列时,因为数列是没有导数的,不能直接使用洛比达法则。
但是由数列极限和函数极限的关系我们可以知道:离散变量n的极限可以作为连续变量x的极限,其所求的值也就是数列极限的值。
6.多次使用洛比达法则求解。
注意:只要被球函数满足洛比达法则的使用条件,就可以连续多次使用洛比达法则,直到求出极限或者得出不符合洛比达法则条件的情况为止。
例6.求解:其中)
解:因为n可以为自然数也可以为非自然数,所以需要讨论n的情况
(1)当n为自然数时,则因为,有:
(2)当n为非自然数时,因,对于有:
,又由(1)可知:
则由夹逼准则可得:
综合上述可得:其中)=0
小结:一般当时,有以下结论:
这些结论在求解型时可以直接利用。
7.结合使用无穷小等价替换求解。
例7.求解极限:
解:原式=
小结:在求解极限的时候要特别注意无穷小等价替换,无穷小等价替换可以很好的简化解题。
8.利用重要极限简化求解。
注意:
例8.设具有一阶连续导数,并且,求解
9.在使用洛比达法则之前要整理化简所要求的极限表达式,使得对数函数、反三角函数成为分子和式中的单独一项。
例9.讨论下列函数在点处的连续性:
为了求得,则可以先将的表达式恒等变形使得对数函数成为分子和式的单独一项:
因为:,故:在点处的连续性。
小结:使对数函数、反三角函数成为分子和式中的单独一项也是求解极限的一种比较常见的方法,但是必须注意的就是把对数函数、反三角函数变成为分子和式中的单独一项往往是有一定的技巧的。
10.及时调整解题的方向,或者寻求别的方法。
注意:当使用洛比达法则时,如果越求越难,就应该及时调整解题的方向,或者寻求别的方法;如果极限下的函数出现循环,或者极限不存在,这时就不能再使用此法则,但是并不意味元极限不存在,只能说明该法则对此极限不可用。
例10.求解:
解:如果多次使用洛比达法则便会得到下列式子:
这样便出现了死循环,因而此题不能使用洛比达法则进行求解,事实上用其他方法求解容易得到:
参考文献
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