洛比什么情况下不能使用洛必达法则是怎么来的

邯郸学院武安分院 贾书银

[摘要]:函数极限在数学分析中占有非常重要的地位,我们应该系统而全面地了解它。

掌握函数极限的定义、性质和求法。本文就着重讲述了求函数极限的11种方法。 [关键词]:两边夹定理 洛必达法则 等价无穷小量 泰勒展式

数学分析这一门课的研究对象是函数,主要研究函数的连续性、可微性和可积性。而研究函数的这些性质都要借助极限这一工具。例如:函数值的增量与自变量增量比值的极限就是函数的导数;一元函数与小区间长度乘积的和式的极限是定积分;二元函数与小矩形面积乘积的和式的极限是二重积分等等,总之,和式的内容不一样,所定义的名称也不一样。这些导数定义、积分定义都是由变量的极限脱胎而来的。可以说没有极限的概念,就没有数学分析。此外,泛函分析和拓扑学等则是极限的发展和深化。既然函数的极限如此重要,所以如何求出已知函数的极限,就是学习微积分必须掌握的基本技能,本文简述几种求函数极限的方法。

1、 利用连续函数的定义求极限

连续函数在某一点的函数值等于其极限值,即()()0

评注:如果函数在某一点不连续,我们可以通过因式分解或分子、分母有理化进行约分,使原函数在这一点连续。 例2、

评注:如果无法通过约分化为连续函数的话,就要考虑其他方法了。比如换元法和洛必达法则等。

2、 利用变量代换即换元法求极限

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不知道洛必达法则到底是有多让人牵挂,

最近总有网友在后台留言,

作为一个面冷心热且严谨的人,

虽然写它觉得还有不少顾虑和担忧,

但还是默默地拿了起高数

偷偷地再一次做了认真的温习。

今天就准备讲讲这个洛必达了!

总觉得还是要更谨慎点,

并且尽量能够用最朴素的语言,

就不能不说下导数的定义了。

对于凡事喜欢逐源的我来说,

看下导数定义的生成过程,

教材从熟悉的路程与时间的函数式着手,

平均变化率瞬时变化率导数

相当于物理中的平均速度了。

如果用数学中的量来表示,

应该相当于曲线的一条割线斜率

就相当于物理中的瞬时速度

相当于曲线在某点处的切线斜率

只是定义中的那个“趋于某个值”,

但总觉还是缺了点理论上的支撑,

而让人有了太多想象的空间。

还是必须这个样子呢……

但幸好有一点还是可以肯定的:

那“某个值”一定就是切线斜率。

教材依然还是欲说还休的样子,

其实低估了我们的智商,

就算教材里真的讲了极限,

这个概念也是不难理解的吧。

也确实是很委屈很尴尬了:

却又极不愿意让同学知道它。

也让我想起了某些公众号,

觉得还是应该讲清楚极限的。

有自变量趋于有限值趋于无限值

自变量趋于有限值时的极限:

这是高数中极限的定义,

还是文字描述更让人舒心。

当x从x的左右两侧同时逼近x时,

函数值都无限逼近同一个固定值A,

这个A就是函数在点x处的极限了。

如果x是从x的某一侧逼近呢?

极限还是要分左极限和右极限的,

当x从x的右侧无限逼近时,

如果函数值无限逼近一个固定值A,

这个A叫做函数当x→x时的右极限,

当x从x的左侧无限逼近时,

如果函数值也无限逼近一个固定值A,

那么这个A就叫做函数当x→x时的左极限,

如果出现了下面这种情况:

当点x→x时函数的左右极限不相等,

就说函数当x→x时极限不存在了。

主要还是因为图像在x处断了。

这样的函数我们一般称它是不连续的。

除了定义域的区间端点,

函数在每一点处的极限都是存在的。

而且函数当x→x时的极限,

就是函数在该点处的函数值。

自变量趋于无限值时的极限,

其实理解起来都是一样的:

你可以凭借自己的感觉行事的。

但是对于两个函数f(x)和g(x)的比值来说,

经常会出现当x→a(或x→∞)时,

f(x)与g(x)都趋于零或无穷大,

此时f(x)/g(x)的极限可能存在,

通常这种极限叫未定式。

而对于这类极限的处理,

就要用到我们今天等了很久的,

如果分母为零、分子不为零,

而如果分子为零、分母不为零,

但如果分子、分母同时为零时,

也就是前面提到的未定式了

x=a代入分子、分母同时为零时

可以通过对分子、分母分别求导,

再代入x=a去确定未定式的值。

就是传说中的洛必达法则了。

但凡是出现分子、分母同时为零的情况,

可以一直通过求导的方法,

一直洛、洛、洛……下去,

直至x=a代入后能求出具体值为止。

无论是x→∞时的未定式0/0,

还是x→a或x→∞时的未定式∞/∞,

用洛必达法则求得极限值。

0·∞、∞-∞、0、1、∞型未定式,

都可以通过洛必达法则进行类似计算。

中学为什么要知道洛必达?

中学里最常见的参数范围问题,

就最有可能会用到洛必达的。

是不是想也不想就会用参变分离了

就转化为最熟悉的函数最值了。

有时候是不是也要担心下,

如果是开区间上的最值,

如果恰巧又在端点处取得最值,

这个解题思路算是最常规的了吧?

只是真得像预测的一样,

参变分离后所得函数的最值,

那么又怎么求得最小值呢?

你看见红色洛必达的大显身手了么!

洛必达法则高考是不能直接使用的!!!

如果高考就这样让你得满分了,

对其他不爱钻研的学生,

要时刻做好分类讨论的。

讨论了半天才得出的结果,

洛必达一步就完成了。

不仅提高了正确率而且节省了大量时间,

也绝对算是不吃亏的吧。

是不是让你也有用洛必达的冲动了呢?

不用洛必达时的过程也有很短的,

就像那一年高考题的解法:

用到切线不等式还是可以理解的,

第一问的结论可能在第还会用上呢!

可是解答中红色部分的那种姿态,

真的确信大部分同学能想到么?

估计就是数学老师自己,

也觉得那种思路有点神来之笔吧!

还是应该看下洛必达法则的大显神通。

从这两个题的解法来看,

但如果分离后需要用到洛必达,

真的还是要特别注意的:

如果考前老师特别强调高考认可洛必达,

你就可以放心大胆的使用了,

是因传听说有些地区高考已经认可了。

如果所在省的高考阅卷不认可

估计用它只能得到可怜的结果分吧。

虽然可以节省很多时间,

老老实实练好分类讨论,

在研究函数图像的时候,

洛必达也同样是让人觉得最爽朗的。

老师有没有让我们记住六个图像?

我想说的是x→0时的状态。

原因当然是因为洛必达了

去判断图像的大概走势。

这种图像题是不是很常见?

是不是从对称性并结合代点就可以搞定?

可是不给你具体坐标做参照了,

当然就该洛必达大显身手了!

高考还是会考洛必达的,

可能会随着高考对它的要求不同,

而采取不同的形式而已。

也可以考考极限的感觉吧。

是因为有人还这样总结过极限:

我也是觉得这感觉挺好的。

我不需要向任何人交待具体的原因。

要说到洛必达在中学中的应用,

也应该是这两个方面了。

解答题中使用一定要慎重。

还是建议同学和老师都要练好内功,

熟练掌握利用分类讨论的方法求参数范围。

更希望洛必达能早日登上高考的舞台,

估计洛必达会敲他的盖板了。

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微积分的著名法则洛必达法则是洛富豪花钱从新婚缺钱的伯努利那里买的,伯努利反悔没有成功;后人发现洛富豪的微积分教科书与伯努利的更早期著作“雷同”。

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交易是供需双方都有份的事!即一个巴掌拍不响!不过这个交易倒是第一次听说啊!可惜洛&伯间的关系不像德国的马&恩的关系那么铁啊!

知常容·容乃公·公乃王!
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