摘 要 兩個(gè)無(wú)窮?。ù螅┲鹊臉O限可能存在,也可能不存在。如果極限存在,其極限值也不盡相同。因此,通常把這種極限叫做未定式。而洛必達(dá)法則,就是以導(dǎo)數(shù)為工具,研究未定式的極限的一種方法。
關(guān)鍵詞 型未定式 洛必達(dá)法則
中圖分類號(hào):O171 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A
在高等數(shù)學(xué)中,極限的計(jì)算是非常重要的,求解方法多樣。其中洛必達(dá)法則是求未定式極限的一種重要方法。一般未定式基本類型有型。在使用洛必達(dá)法則時(shí),一定要注意使用的前提條件。本文結(jié)合學(xué)生在使用洛必達(dá)法則時(shí)較多出現(xiàn)的錯(cuò)誤,做出分析,并給出正確的解法。這對(duì)我們學(xué)習(xí)洛必達(dá)法則是非常有幫助的。
預(yù)備知識(shí):
定理1.(型洛必達(dá)法則)
設(shè)(1)時(shí),函數(shù)及都趨于零;(2)在點(diǎn)a的某去心鄰域內(nèi),及都存在且;(3)存在(或?yàn)闊o(wú)窮大)則。
注意:(1)此兩個(gè)定理中將全部換成(或)也成立;
(2)此兩個(gè)定理中將全部換成(或;或)也成立;
(3)型洛必達(dá)法則類似。
在使用洛必達(dá)法則,應(yīng)該注意以下幾點(diǎn):
(1)使用洛必達(dá)法則時(shí)必須檢驗(yàn)是否是未定式。若不是未定式,就不能使用洛必達(dá)法則。
(2)當(dāng)不存在(無(wú)窮人除外)時(shí),不能使用洛必達(dá)法則。
(3)檢查函數(shù)式中是否存在非零極限的乘積因子,如果有先將其分離出來(lái)。
(4)只要符合定理1中的所有條件,洛必達(dá)法則可多次使用。
(5)其它形如型也可通過(guò)代數(shù)運(yùn)算或?qū)?shù)運(yùn)算把其化成未定式,再用洛必達(dá)法則來(lái)計(jì)算。
下面從4個(gè)例題出發(fā),先給出學(xué)生的常見(jiàn)錯(cuò)誤解法,并對(duì)其錯(cuò)誤進(jìn)行分析,最后給出了正確的解法。
例1:求極限:
錯(cuò)解:
分析:所求極限屬于型未定式,可以使用洛必達(dá)法則。此題解法中第一個(gè)等號(hào)是錯(cuò)誤的,學(xué)生把洛必達(dá)法則公式與商的求導(dǎo)法則混淆了。,而是。
正解:
例2:求極限:
錯(cuò)解:
分析:所求極限屬于型未定式,但大家注意此題求的是數(shù)列極限,不是函數(shù)極限。對(duì)于數(shù)列極限,不能直接使用洛必達(dá)法則。因?yàn)閚為自然數(shù),數(shù)列的定義域是離散點(diǎn)集,數(shù)列不存在導(dǎo)數(shù)。因此,此題的解法錯(cuò)誤。我們可以將數(shù)列極限轉(zhuǎn)化為函數(shù)極限,再使用洛必達(dá)法則。我們知道,如果函數(shù)的極限存在,那么數(shù)列的極限也存在且等于函數(shù)的極限。
正解:
例3:求極限:
錯(cuò)解:
分析:所求極限屬于型未定式,可以使用洛必達(dá)法則。但此題解法中第一個(gè)等號(hào)不成立。因?yàn)椴淮嬖冢ǔ裏o(wú)窮大以外),不滿足洛必達(dá)法則的第(3)個(gè)條件,所以不能使用洛必達(dá)法則。此題正確解法是:可利用等價(jià)無(wú)窮小替換,以及無(wú)窮小的性質(zhì)(無(wú)窮小與有界函數(shù)的乘積是無(wú)窮?。﹣?lái)計(jì)算。
正解:
例4:求極限:
錯(cuò)解: 不存在
分析:所求極限并不是未定式,其中分子極限不存在,分母極限是無(wú)窮大。不是未定式時(shí),不能使用洛必達(dá)法則。因此此題解法中第一個(gè)等號(hào)不成立。此題正確解法是:可利用無(wú)窮小的性質(zhì)(無(wú)窮小與有界函數(shù)的乘積是無(wú)窮小)來(lái)計(jì)算。
正解:
時(shí),是無(wú)窮小;而是有界函數(shù)。
利用無(wú)窮小的性質(zhì),無(wú)窮小與有界函數(shù)的乘積是無(wú)窮小。
通過(guò)以上4個(gè)易錯(cuò)例題的分析,學(xué)生在使用洛必達(dá)法則過(guò)程中需要對(duì)其使用的條件,結(jié)論全面的了解和掌握。通過(guò)多做相關(guān)習(xí)題,進(jìn)一步加深理解。
作者簡(jiǎn)介:高燕,(1973- ).女,碩士研究生,講師,研究方向:基礎(chǔ)數(shù)學(xué)。
參考文獻(xiàn)
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