張石鳳
(云南大學(xué)旅游文化學(xué)院 信息科學(xué)與技術(shù)系,云南 麗江674100)
limα(x)=limβ(x)=0.
對于這種類型的未定式是非常重要的一種極限,求該類型的極限,通常用到洛必達(dá)法則。
定理1.1(洛必達(dá)法則) 若函數(shù)α(x)與β(x)滿足條件:
(2)在點(diǎn) a的某去心領(lǐng)域內(nèi) α(x)與 β(x)可導(dǎo),且 β'(x)≠0;
(3)limx→a存在(或?yàn)椤蓿?/p>
則 limx→a=limx→a
注:(1) 極限過程改為 x→a+,x→a-,x→∞,x→-∞,x→+∞ 有類似的結(jié)論。
(2)若 limx→a仍然滿足洛必達(dá)法則的條件,則可連續(xù)運(yùn)用該法則,即:limx→a=limx→a
(3)若 limx→a不存在(不含∞),不能斷言limx→a不存在。
在實(shí)際計算中,常常把該法則與等價變形、重要極限及等價無窮小代換等其他求極限的重要方法一起使用。
解:若用洛必達(dá)法則,分子分母分別求導(dǎo)得limx→0,該極限為振蕩不存在,故洛必達(dá)法則失效。實(shí)際上,可利用等價無窮小量代換 ln(1+x)∽x(x→0),得
limα(x)=limβ(x)=∞
定理2.1(洛必達(dá)法則) 若函數(shù)α(x)與β(x)滿足條件:
(1)limx→aα(x)=limx→aβ(x)=∞;
(2)在點(diǎn) a 的某去心領(lǐng)域內(nèi) α(x)與 β(x)可導(dǎo),且 β'(x)≠0;
(3)limx→a存在(或?yàn)?∞)
則 limx→a=limx→a
該定理也有類似于定理1.1的注釋,定理1.1與定理1.2統(tǒng)稱為洛必達(dá)法則。
不定式極限還有0·∞,∞-∞,1∞,∞0等類型。經(jīng)過簡單變換,它們一般都可化為型或型的極限。
對于0·∞及∞-∞型不定式極限,經(jīng)過適當(dāng)?shù)淖兓?,即可將其化為型或的極限。
例 4 limx→0+x ln x(0·∞)
對于該種類型的不定式極限,只要將其一除至分母,即可將其化為型或的極限。
對1∞,00,∞0等型不定式極限,可先化為以e為底的指數(shù)函數(shù)的極限,再利用指數(shù)函數(shù)的連續(xù)性,化為求指數(shù)部分的極限,而指數(shù)部分的極限,可化為型或的極限,再運(yùn)用洛必達(dá)法則即可。
例 7 limx→0+χx(00)
解:limx→0+
χx=limx→0+eχlnx=e0=1.
洛必達(dá)法則是解決不定式極限的很有效的方法。但必須注意的是,只有型和型不定式而且必須在符合洛必達(dá)法則的各項(xiàng)條件時才能直接使用洛必達(dá)法則。對于其他型不定式必須經(jīng)過變換化為滿足條件的型和型不定式才能使用洛必達(dá)法則。有時還需要與其他求極限的方法結(jié)合使用。在求極限時,不必一一去驗(yàn)證洛必達(dá)法則的各項(xiàng)條件,只要判斷是型和型不定式即可先用著洛必達(dá)法則,若求極限過程可進(jìn)行下去,說明洛必達(dá)法則可以失效,若運(yùn)用洛必達(dá)法則不能得出最后結(jié)果(極限不存在),這個時候說明洛必達(dá)法則失效,不能使用,不能說明該極限不存在,此時需要用別的辦法判斷極限是否存在。
[1]趙樹嫄.經(jīng)濟(jì)應(yīng)用數(shù)學(xué)基礎(chǔ)(一)微積分[M].3版.中國人民大學(xué)出版社.
[2]華東師范大學(xué)數(shù)學(xué)系編.數(shù)學(xué)分析:上冊[M].3版.高等教育出版社.