首页 理论教育洛必达法则:型未定式极限简化与计算

洛必达法则:型未定式极限简化与计算

【摘要】:【主要内容】1.型未定式极限的洛必达法则设,则称型未定式极限,这里的x0可以换成x0-,x0+,∞,-∞及+∞.型未定式极限的洛必达法则(以x→x0情形为例)是:设函数f(x),g(x)在点x0的某个去心邻域内可导,且g′(x)≠0.如果,且存在或为无穷大,则注 (ⅰ)对型未定式极限在使用洛必达法则之前应尽量进行化简,如利用极限运算法则算出其中非未定式部分的极限,对f(x)或g(x)作等价无穷小代

【主要内容】

1.978-7-111-46245-3-Part01-415.jpg型未定式极限的洛必达法则

978-7-111-46245-3-Part01-416.jpg,则称978-7-111-46245-3-Part01-417.jpg型未定式极限,这里的x0可以换成x0-

x0+,∞,-∞及+∞.978-7-111-46245-3-Part01-418.jpg型未定式极限的洛必达法则(以xx0情形为例)是:

设函数fx),gx)在点x0的某个去心邻域内可导,且g′x)≠0.如果978-7-111-46245-3-Part01-419.jpg978-7-111-46245-3-Part01-420.jpg,且978-7-111-46245-3-Part01-421.jpg存在或为无穷大,则978-7-111-46245-3-Part01-422.jpg

注 (ⅰ)对978-7-111-46245-3-Part01-423.jpg型未定式极限978-7-111-46245-3-Part01-424.jpg在使用洛必达法则之前应尽量进行化简,如利用极

限运算法则算出其中非未定式部分的极限,对fx)或gx)作等价无穷小代替等.

(ⅱ)如果978-7-111-46245-3-Part01-425.jpg化简后仍是978-7-111-46245-3-Part01-426.jpg型未定式极限,记为978-7-111-46245-3-Part01-427.jpg,则可考虑应用洛必达

法则.但是当f1x)或g1x)不易求导,或表达式比较复杂时,可将f1x)或g1x)按(x-x0)的幂展开成带佩亚诺型余项的泰勒公式,寻找f1x)或g1x)的在xx0时的等价无穷

小,然后用等价无穷小代替算出978-7-111-46245-3-Part01-428.jpg,即978-7-111-46245-3-Part01-429.jpg

2.978-7-111-46245-3-Part01-430.jpg型未定式极限的洛必达法则

978-7-111-46245-3-Part01-431.jpg,则称978-7-111-46245-3-Part01-432.jpg978-7-111-46245-3-Part01-433.jpg型未定式极限.这里的xx0可以换成x0-,x0+,∞,-∞及+∞.978-7-111-46245-3-Part01-434.jpg型未定式极限的洛必达法则(以xx0情形为例)是:

设函数fx),gx)在点x0的某个去心邻域内可导,且g′x)≠0.如果978-7-111-46245-3-Part01-435.jpg978-7-111-46245-3-Part01-436.jpg,且978-7-111-46245-3-Part01-437.jpg存在或为无穷大,则lim

x978-7-111-46245-3-Part01-438.jpg

978-7-111-46245-3-Part01-439.jpg型未定式极限计算方法

(ⅰ)应用978-7-111-46245-3-Part01-440.jpg型洛必达法则计算;

(ⅱ)用初等代数运算或变量代换将978-7-111-46245-3-Part01-441.jpg型未定式极限转换成978-7-111-46245-3-Part01-442.jpg型未定式极限后再行计算.

3.其他未定式极限计算方法

其他未定式还有∞-∞,0·∞,00,1∞,∞0等型(这里∞-∞表示:当978-7-111-46245-3-Part01-443.jpg978-7-111-46245-3-Part01-444.jpg时的未定式极限978-7-111-46245-3-Part01-445.jpgx0可以换成x0-,x0+,∞,-∞,+∞.

至于0·∞,00,1∞,∞0型的未定式极限也可以同样理解).∞-∞与0·∞型未定式极限,可以先通过初等代数运算或变量代换转换成978-7-111-46245-3-Part01-446.jpg型或978-7-111-46245-3-Part01-447.jpg

未定式极限,然后计算.00,1∞,∞0型未定式极限都是幂指函数的极限978-7-111-46245-3-Part01-448.jpg(这里以xx0为例),(www.chuimin.cn)

由于

所以,只要算出0·∞型未定式极限978-7-111-46245-3-Part01-450.jpg.如果它的值为A,则

【典型例题】

例1.16.1 求极限978-7-111-46245-3-Part01-452.jpg

精解 所给极限是978-7-111-46245-3-Part01-453.jpg型未定式极限.

例1.16.2 求极限978-7-111-46245-3-Part01-455.jpg

精解 所给极限是978-7-111-46245-3-Part01-456.jpg型未定式极限.

注 本题若用带佩亚诺型余项的麦克劳林公式算出exsinx-x(1+x)的等价无穷小,再利用等价无穷小代替定理计算更显快捷.

所以,978-7-111-46245-3-Part01-459.jpg

例1.16.3 求极限978-7-111-46245-3-Part01-460.jpg

精解 所给极限是∞-∞型未定式极限.978-7-111-46245-3-Part01-461.jpg00型未定式极限)978-7-111-46245-3-Part01-462.jpg

例1.16.4 求极限978-7-111-46245-3-Part01-463.jpg

精解 所给极限是1∞型未定式极限.978-7-111-46245-3-Part01-464.jpg,(1)

其中,978-7-111-46245-3-Part01-465.jpg(0·∞型未定式极限)978-7-111-46245-3-Part01-466.jpg00型未定式极限)978-7-111-46245-3-Part01-467.jpg

将它代入式(1)得

例1.16.5 求极限978-7-111-46245-3-Part01-469.jpg

精解 由于978-7-111-46245-3-Part01-470.jpg,所以所给的极限是00型未定式极限.978-7-111-46245-3-Part01-471.jpg(1)

其中978-7-111-46245-3-Part01-472.jpg(∞∞型未定式极限)978-7-111-46245-3-Part01-473.jpg978-7-111-46245-3-Part01-474.jpg00型未定式极限)978-7-111-46245-3-Part01-475.jpg

将它代入式(1)得978-7-111-46245-3-Part01-476.jpg