摘要:微積分中對(duì)洛必達(dá)法則的問題求解應(yīng)用層次較多,對(duì)于簡(jiǎn)單的問題學(xué)生能利用公式進(jìn)行快速求解。但是,當(dāng)遇到稍微復(fù)雜點(diǎn)的題目,解決的難點(diǎn)隨之加大,甚至無從下手。在學(xué)習(xí)過程中,應(yīng)從公式定義出發(fā),分析公式應(yīng)用條件,探究應(yīng)用技巧,達(dá)到靈活應(yīng)用的目的。
關(guān)鍵詞:極限;洛必達(dá)法則;應(yīng)用
1 洛必達(dá)法則的定義
定義1:求未定式 型的極限
洛必達(dá)(LHospital)法則Ⅰ:若函數(shù)f(x)與g(x)滿足條件:
⑴
⑵f(x)與g(x)在點(diǎn)x0的某一空心鄰域內(nèi)可導(dǎo),且g(x)≠0;
⑶
則
定義2:求未定式 型的極限
洛必達(dá)(LHospital)法則Ⅱ:若函數(shù)f(x)與g(x)滿足條件:
⑴
⑵f(x)與g(x)在點(diǎn)x0的某一空心鄰域內(nèi)可導(dǎo),且g'(x)≠0;
⑶
則
特別的:在法則(Ⅰ)和法則(Ⅱ)中,把x→x0改為x→∞,仍然成立.
2 應(yīng)用洛必達(dá)法則的解題步驟
利用洛必達(dá)法則進(jìn)行題目求解時(shí),可采用如下步驟進(jìn)行:
(1)明確題目的類型是 還是 型的未定式;
(2)分子分母分別求解后再判定極限類型。若不再是 和 就利用一般的極限求解方法進(jìn)行求解。若還是 或 之一,則再次應(yīng)用洛必達(dá)法則進(jìn)行求解。
(3)依次循環(huán)步驟(2),直至極限求得。
3 習(xí)題分析
(1)常見極限的求解問題
例1
分析:當(dāng)x→0時(shí),x2→0,sin2x→0均趨近于0,所以該極限為 型。
則
例2
分析:該題可采用兩個(gè)重要極限中 的結(jié)論進(jìn)行構(gòu)造求解,但是解題過程相對(duì)復(fù)雜:
通過分析,當(dāng)x→0時(shí),sin2x→0,sin3x→0均趨近于0,所以該極限為 型,便于計(jì)算。
則
例3
分析當(dāng) 均趨近于+∞,所以該極限為 型。則,
(2)應(yīng)用拓展
1)既然洛必達(dá)法則可以解決 和 這兩種類型的比值極限,那么借助這個(gè)方法可以解決無窮小的比較問題。
例4 當(dāng)x→0時(shí),cosx-1與x2是什么無窮???
分析:當(dāng)x→0時(shí),cosx-1→0,x2→0所以可利用 型極限的求法,判定兩者的比值極限,進(jìn)而得到結(jié)論。
所以,當(dāng)x→0時(shí),cos-1與x2是同階無窮小。
2)洛必達(dá)法則不僅可以用來解決 型和 型未定式的極限問題,還可以用來解決 等類型的未定式的極限問題。求這幾種未定式極限的基本方法就是設(shè)法將其轉(zhuǎn)化為 或 型未定式,即可用洛必達(dá)法則求極限了.
例5
分析:這是一個(gè) 型的未定式,設(shè)
可以先求得 的極限,再利用 得到最終答案。
解: 利用 型洛必達(dá)法則求解,得到 。因此,
4 總結(jié)
使用洛必達(dá)法則,應(yīng)注意如下幾點(diǎn):
(1)必須檢驗(yàn)是否屬于 或 未定型,若不是未定型,就不能使用該法則;
(2)如有可約因子,或有非零極限值的乘積因子,則可先約去或提出,以簡(jiǎn)化演算步驟;
(3)當(dāng) 不存在(不包括∞的情況)時(shí),并不能斷定也不存在,此時(shí)應(yīng)使用其他方法求極限.
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作者簡(jiǎn)介:張延利(1980.9-),男,山東萊蕪人,碩士,講師,從事高等數(shù)學(xué)教學(xué)
基金項(xiàng)目:瀘州職業(yè)技術(shù)學(xué)院2015年度院級(jí)教改項(xiàng)目(JG-201504);瀘州市職業(yè)教育研究中心2016年度研究課題(LZJY-2016-18)