洛必达法则是微分学的一个重要定理,是求解未定型极限的有效方法之一。这一方法主要运用于分数形式的未定型极限的计算,但在具体求解过程中需要对具体问题具体分析,判断其是否满足洛必达法则的运算条件。
不定式
极限还有 , , , , 等类型。经过简单变换,它们一般均可化为 型或 型的极限。
同时针对不同的问题,ln(1+x)~x当x→1+时 x-1→0,还可以利用
等价无穷小 作替换,化简算式。
注意:不能在
数列形式下直接用洛必达法则,因为对于
离散变量 是无法求
导数的。但此时有形式类近的
斯托尔兹-切萨罗定理(Stolz-Cesàro theorem)作为替代。
⑶ 上述 和 的构型,可精炼归纳为 、 ;与此同时,下述构型也可用洛必达法则求
极限,只需适当变型推导: 、 、 、 、 。
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。
⑴ 在着手求极限以前,首先要检查是否满足 或 型构型,否则滥用洛必达法则会出错(其实 形式分子并不需要为
无穷大,只需分母为无穷大即可)。当不存在时(不包括 情形),就不能用洛必达法则,这时称洛必达法则不适用,应从另外途径求极限。比如利用
泰勒公式求解。
⑶ 洛必达法则是求
未定式极限的有效工具,但是如果仅用洛必达法则,往往计算会十分繁琐,因此一定要与其他方法相结合,比如及时将非零极限的乘积因子分离出来以简化计算、乘积因子用等价量替换等等。
⑷ 洛必达法则常用于求不定式极限。基本的不定式极限: 型; 型( 或 ),而其他的如 型, 型,以及 型, 型和 型等形式的极限则可以通过相应的变换转换成上述两种基本的不定式形式来
求解。