孫巧閣
(武警士官學(xué)校 浙江杭州 311400)
極限思想是高等數(shù)學(xué)的靈魂,而求極限是高等數(shù)學(xué)的基礎(chǔ)部分。求解函數(shù)極限的方法眾多。例如四則運算法,兩個重要極限、等價無窮小、除零因子法等,但對于無窮小比無窮小,以及無窮大比無窮大這樣極限不確定的未定式極限,洛必達法則是其最佳解決方法。
定理1[1]設(shè)
(1)當x→a時,函數(shù)f′(x)及F′(x)都是趨于零;
(2)在點a的某個去心鄰域內(nèi),f′(x)及F′(x)都存在且F′(x)≠0;
通常教科書上利用柯西中值定理、可導(dǎo)與連續(xù)的概念加以證明,這對于高職院校的學(xué)生理解起來是很困難的,為了學(xué)生能更好地理解洛必達法則邢星在洛必達法則的教學(xué)反思一論文中提出這樣的證明過程,以一個實例展開證明[2]。
利用析零因子法,將分子、分母同時除以x-1得:
由該例子我們會發(fā)現(xiàn)兩個函數(shù)商的極限在一定的條件下確實可以轉(zhuǎn)化為導(dǎo)函數(shù)商的極限,這就是法則內(nèi)容,并且這個一定條件是法則中的三個條件,這三個條件必須同時滿足缺一不可。
定理2[1]設(shè)
(1)當x→a時,函數(shù)f(x)及F(x)都是趨于無窮大;
(2)在點a的某個去心鄰域內(nèi),f′(x)及F′(x)都存在且F′(x)≠0;
1.0·∞型
2.∞-∞型
利用無窮大與無窮小的倒數(shù)關(guān)系以及有限個無窮小的代數(shù)和,乘積也是無窮小得:
3.00型,∞0型,1∞型
1.不是未定式不能使用洛必達法則。
2.注意洛必達則是對分子分母分別求導(dǎo),切勿與商的求導(dǎo)法則相混淆。
3.在滿足洛必達法則定理的條件下可以重復(fù)的使用。
4.數(shù)列極限不可以直接使用洛必達法則求解必須轉(zhuǎn)換函數(shù)進行求解。
1.使用洛必達法則后極限不存在(非∞)振蕩。該情形主要是不滿足洛必達法則的第三條。
常用有等價代換(恒等變形)、等價無窮小代換等。
洛必達法則是求解未定式極限的重要方法,其核心內(nèi)容是兩個函數(shù)商的極限在一定條件下可轉(zhuǎn)化為導(dǎo)函數(shù)商的極限,工具就是導(dǎo)數(shù)。并且從洛必達法則定理中我們可以悟出一個道理有時候輸?shù)牟皇瞧鹋芫€,而是過程中的速度。