高等數(shù)學(xué)-洛必達(dá)法則
前言:洛必達(dá)法則是非常重要的工具,它主要應(yīng)對那些比較棘手的極限

類型A1:0/0
一、法則

二、例子
比如求

如果直接把3代入,我們會得到0/0的式子,這個時候我們可以使用洛必達(dá)法則。
對分子分母分別求導(dǎo),我們會得到

然后再把3代入,就得到

這道題的另外一種解法就是因式分解,也可以得到相同的結(jié)果
類型A2:±∞/±∞
對于±∞/±∞的情況,也可以使用洛必達(dá)法則,比如這道

我們發(fā)現(xiàn),把∞代入,就會得到±∞/±∞的情況,所以我們使用洛必達(dá)法則,對分子分母求導(dǎo),得到

當(dāng)x->∞,7/4x會趨向于0,即

類型B1:(∞-∞)
比如這道

我們發(fā)現(xiàn),當(dāng)x->0時,1/sinx和1/x都會趨向∞,也就是∞-∞這種形式。我們該怎么解決這個問題呢?
通分!
我們把這個式子進(jìn)行通分,得到:

然后發(fā)現(xiàn),把0代入得到0/0這個不定式,所以可以使用洛必達(dá)定則
對分子分母求導(dǎo),得到:

讀者:我到你這一步,怎么還是會得到0/0這個不定式,你騙銀╰(‵□′)╯
如果遇到使用洛必達(dá)法則后還是和原來的結(jié)果一樣,我們可以再使用一次洛必達(dá)法則,即:

到這里,我們不必再使用一次洛必達(dá)(不然會出現(xiàn)錯誤,因為不符合類型了)
代入得到

解題通法:遇到分式先通分,然后考慮是否能夠使用洛必達(dá)法則;如果不是分式,那就讓原有的式子再乘上除上其共軛表達(dá)式(比如[√(x+1)-√x]的共軛表達(dá)式是[√(x+1)+√x])
類型B2:(0 × ±∞)
比如這道

為什么是右極限呢,因為對于這個式子而言,不存在所謂的左極限(原因就是ln x中的x只能大于0)
我們知道,當(dāng)x->0(+), 式中的x->0, lnx->-∞。所以這個極限是0×-∞ 這個不等式。
我們?nèi)绾翁幚??最好的方法就是把這個類型轉(zhuǎn)換為類型A
特別的:

也就是

現(xiàn)在變成了-∞/∞型,滿足類型A2,所以我們使用洛必達(dá)法則

代入,得到

類型C:(1^±∞,0^0或∞^0)
我稱這個為指數(shù)類型,也就是這個類型的極限經(jīng)常涉及到取對數(shù)然后最后取指數(shù)。怎么說呢,直接看例題:
比如這個

我們發(fā)現(xiàn),x->0(+)時,式中x->0;sinx->0,屬于0^0型
基本方法是先對這個式子取對數(shù),即

根據(jù)對數(shù)運算法則,得到

在這里,當(dāng)x->0(+)時,式中sinx->0; lnx->-∞,屬于B2類型。但注意的是,我們在處理B2類型時,我們都是將B2轉(zhuǎn)換為A類型的
幸運的是,有

所以代入,得到

于是轉(zhuǎn)換為A類型了,使用洛必達(dá)法則,對分子分母進(jìn)行求導(dǎo),得到

化簡,得到

這就是最終答案了
才怪!你還記得一開始我們做了什么?沒錯就是取對數(shù),要想恢復(fù)就得逆過來:取指數(shù)
也就是

這就是最終結(jié)果了
騷年,來習(xí)題嗎?


附錄1:相關(guān)極限證明
我終于給出了一些極限的證明了( ̄▽ ̄)"(拖的難受)


附錄2:習(xí)題答案






