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洛比达法则的运用技巧

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摘 要: 本文对洛比达法则的一般方法和技巧进行了归纳总结,以例题的形式说明在使用洛比达法则时的特殊技巧。

关键词: 洛比达法则 方法归纳 技巧

一、归纳起来,通常求未定型的步骤如下

1.考查所求极限是否为未定式,如不是未定式,则直接利用极限四则运算法则求得答案;如果是未定式,则变形为或型.

2.为了利用x0时的等价无穷小,当所求极限是xa时可作变换u=x-a,则把问题变成u0的形式(当x∞时,可用变换u=).

3.对于型,把分子、分母乘积因子中无穷小量用x的等价无穷小代替.

4.检查表达式中是否有非零极限乘积因子,如果有则应将极限分为两个极限乘积,一个极限为确定值,再考虑余下的未定型.

5.如留下的未定型不能用前面的方法解决,则用洛比达法则使分子、分母的无穷小阶数降低.

6.继续上述过程,先用等价无穷小代替,再用洛比达法则,直至得到答案.

通过洛比达法则我们容易求得:

==0.==0,所以当x∞时,e趋于快于x,x趋于+∞又快于lnx.

通过多次使用洛比达法则知道x∞时,e快于x(a>0),x又快于(lnx)(β>0).

所以xe=0,(lnx)=0,或者=0,等等.

二、洛比达法则求极限的几种方法

1.求解型极限的方法.

(1)利用因式分解或根式有理化消去零因子,再用连续函数的性质求极限.

(2)利用等价无穷小的替换性质求极限,注意加减时不能使用这种方法.

(3)直接使用洛比达法则.

(4)利用变量代换(根据极限不同的特点,选用合适的变量代换法,如令x=或x=).

2.求解型极限的方法.

(1)直接使用洛比达法则.

(2)变量代换化为型.

3.求解∞―∞型极限的方法.

通过对式子的通分、根式有理化、变量代换等方法,转化为或型,再用一、二条中的方法.

4.求解0•∞型极限的方法.

同样转化为或型,再用洛比达法则.

5.求1解型极限的方法.

(1)用对数恒等变型e=e?圯e或e,再用洛比达法则.

(2)利用重要极限:=1,(1+)=e.

6.求解0或∞型极限的方法.

通过对数恒等式转化为或型,再用洛比达法则.

如果函数f(x)和g(x)满足:

(1)当xx时,f(x)和g(x)都是无穷小量(或都是无穷大量);

(2)在x点的某个空心邻域内,f(x)和g(x)都是可导的,且g′(x)≠0;

(3)=A.则有=A.

在多数情形下,使用洛比达法则的解法比起初等解法简便得多,但要强调的是,对于较为复杂的不定式的极限计算问题,不要盲目地使用洛比达法则,而要注意配合使用无穷小代换法则等各种办法,才能使计算过程得到简化.

例1:求极限.

分析一:此极限属于型不定式,所以可对原式直接用洛比达法则.

原式=2

分析二:注意到当x0时,有sinxx.e-1x.因此,在使用洛比达法则的计算过程中配合使用无穷小代换法.即

原式==

=====

例2:求

分析一:为了计算方便起见,用e-1的等价无穷小x对其进行代换,则分母为x项,此时要把分子sinx在x=0点用麦克劳林公式展开到x项.即

sinx=x-+o(x)

故==+o(x)=

分析二:分母仍用(e-1)的等价无穷小代换,之后用洛比达法则.

=====.

分析三:对原式直接用洛比达法则.

参考文献:

[1]朱匀华,周健伟,胡建勋.数学分析的思想方法.中山大学出版社,1998.

[2]华东师范大学数学系.数学分析(上)(第四版).高等教育出版社,2010.

[3]彭辉.高等数学同步辅导.新华出版社,2007.

注:本文中所涉及到的图表、注解、公式等内容请以PDF格式阅读原文

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