十六、洛必达法则

十六 洛必达法则

【主要内容】

1.图示型未定式极限的洛必达法则

图示,则称图示型未定式极限,这里的x0可以换成x0-

x0+,∞,-∞及+∞.图示型未定式极限的洛必达法则(以xx0情形为例)是:

设函数fx),gx)在点x0的某个去心邻域内可导,且g′x)≠0.如果图示图示,且图示存在或为无穷大,则图示

注 (ⅰ)对图示型未定式极限图示在使用洛必达法则之前应尽量进行化简,如利用极

限运算法则算出其中非未定式部分的极限,对fx)或gx)作等价无穷小代替等.

(ⅱ)如果图示化简后仍是图示型未定式极限,记为图示,则可考虑应用洛必达

法则.但是当f1x)或g1x)不易求导,或表达式比较复杂时,可将f1x)或g1x)按(x-x0)的幂展开成带佩亚诺型余项的泰勒公式,寻找f1x)或g1x)的在xx0时的等价无穷

小,然后用等价无穷小代替算出图示,即图示

2.图示型未定式极限的洛必达法则

图示,则称图示图示型未定式极限.这里的xx0可以换成x0-,x0+,∞,-∞及+∞.图示型未定式极限的洛必达法则(以xx0情形为例)是:

设函数fx),gx)在点x0的某个去心邻域内可导,且g′x)≠0.如果图示图示,且图示存在或为无穷大,则lim

x图示

图示型未定式极限计算方法

(ⅰ)应用图示型洛必达法则计算;

(ⅱ)用初等代数运算或变量代换将图示型未定式极限转换成图示型未定式极限后再行计算.

3.其他未定式极限计算方法

其他未定式还有∞-∞,0·∞,00,1∞,∞0等型(这里∞-∞表示:当图示图示时的未定式极限图示x0可以换成x0-,x0+,∞,-∞,+∞.

至于0·∞,00,1∞,∞0型的未定式极限也可以同样理解).∞-∞与0·∞型未定式极限,可以先通过初等代数运算或变量代换转换成图示型或图示

未定式极限,然后计算.00,1∞,∞0型未定式极限都是幂指函数的极限图示(这里以xx0为例),

由于

图示(https://www.daowen.com)

所以,只要算出0·∞型未定式极限图示.如果它的值为A,则

图示

【典型例题】

例1.16.1 求极限图示

精解 所给极限是图示型未定式极限.

图示

例1.16.2 求极限图示

精解 所给极限是图示型未定式极限.

图示

注 本题若用带佩亚诺型余项的麦克劳林公式算出exsinx-x(1+x)的等价无穷小,再利用等价无穷小代替定理计算更显快捷.

图示

所以,图示

例1.16.3 求极限图示

精解 所给极限是∞-∞型未定式极限.图示00型未定式极限)图示

例1.16.4 求极限图示

精解 所给极限是1∞型未定式极限.图示,(1)

其中,图示(0·∞型未定式极限)图示00型未定式极限)图示

将它代入式(1)得

图示

例1.16.5 求极限图示

精解 由于图示,所以所给的极限是00型未定式极限.图示(1)

其中图示(∞∞型未定式极限)图示图示00型未定式极限)图示

将它代入式(1)得图示