话题
搜索

罗必达法则


让lim代表限制 极限(x->c),极限(x->c^-),lim(x->c^+),lim_(x->infty),或lim_(x->-infty)假设limf(x)和lim克(x)都是或者两者都是+/-英菲.如果

 极限(f^'(x))/(g^'(x))
(1)

具有有限值,或者如果限制+/-不完整的,然后

 lim(f(x))/(g(x)。
(2)

历史上,这一结果首次出现在l'Hospital 1696年的论文中,这是第一本关于微分学.在书中,我医院感谢伯努利兄弟的帮助和他们的发现。约翰·伯努利(John Bernoulli)早先的一封信给出了规则及其证据,所以看起来伯努利很可能发现了这个规则(拉尔森等。1999,第524页)。

请注意,l'Hospital的名称通常拼写为“l'Hopsital”(例如,Maurer 1981,第426页;Arfken 1985,第310页)和“l'Hópital”(如,Maurel 1981,第428页;Gray 1997,第529页),两者在法语拼写上是对等的。

LHospitalsRule振荡

L'Hospital的规则有时无法产生有用的结果,如函数的情况lim_(u->infty)u(u^2+1)^(-1/2),如上图所示。在这种情况下重复应用该规则会得出以下表达式振荡并且从不收敛,

lim_(u->infty)u/((u^2+1)^(1/2))=lim_(u->infty)1/(u(u^2+1)^(-1/2))
(3)
=lim_(u->infty)((u^2+1)^(1/2))/u
(4)
=lim_(u->infty)(u(u^2+1)^(-1/2))/1
(5)
=lim_(u->infty)u/((u^2+1)^(1/2))
(6)
=....
(7)

实际限制为1。

L医院规则1

L'Hospital的规则有时必须谨慎应用,因为它只适用于隐含理解的情况,即g^'(x)在附近不会无限频繁地更改符号属于英菲.例如,考虑限制f(x)/g(x)具有

f(x)=x+科斯辛
(8)
克(x)=e^(sinx)(x+cosxsinx)
(9)

作为x->infty(x->infty).而两者f(x)克(x)方法英菲作为x->infty(x->infty),比率的极限在区间内有界[1/e,e],而限制f^'(x)/g^'(x)接近0(Boas 1986)。

L医院规则2

另一个类似的例子是极限f(x)/g(x)具有

f(x)=xsin(x^(-4))e^(-1/x^2)
(10)
克(x)=e^(-1/x^2)
(11)

作为x->0.而两者f(x)克(x)接近0为x->0,比率的极限为0,而极限f^'(x)/g^'(x)在实线上是无界的(Wilf 1966,Rickert1968).


另请参见

导数,扩展均值定理,限制

与Wolfram一起探索| Alpha

新型网络搜索引擎

更多需要尝试的事情:

工具书类

M.Abramowitz和I.A.Stegun。(编辑)。带公式、图形和数学表的数学函数手册,第9版。纽约:多佛,1972年第13页。Anton,H.“不当积分;《洛必塔尔法则》。“通道10英寸微积分《解析几何》第二版。纽约:Wiley,第532-555页,1984年。阿夫肯,G.公司。数学物理学家方法,第三版。佛罗里达州奥兰多:学术出版社,1985年。博厄斯,钢筋混凝土。“《医院规则》的反例。”阿默尔。数学。每月 93,644-645, 1986.格雷,A。现代曲线和曲面的微分几何与Mathematica,第二版。博卡佛罗里达州Raton:CRC出版社,1997年。D.In Gruntz电脑类代数系统:实用指南(编辑:M.J.Wester)。奇切斯特,英格兰:Wiley,1999年。G·德L'HospitalL'analyse公司《弱智的小精灵》倾注了《利根球场的智慧》(intelligence des lignes courbes)。1696拉尔森,右。;霍斯特勒,R.P。;和Edwards,B.H。微积分:早期先验函数,第2版。波士顿:霍顿·米夫林,1999年。莫雷尔,J.F.公司。(管理编辑)。简洁的科学传记词典。纽约:斯克里布纳出版社,1981年。里克特,西北。“微积分反例。”阿默尔。数学。每月 75,166, 1968.O.Stolz,“Ueber die Grenzwerthe der Quotienten”数学。安。 15, 556-559, 1879.O·斯托尔茨。Grundzüge公司微分与积分技术,第1卷。德国莱比锡:Teubner,第72-84页,1893年。特罗特,M。这个编程数学指南。纽约:Springer-Verlag,第60页,2004http://www.mathematicaguidebooks.org/.威尔夫,H.S.公司。微积分和线性代数。纽约:Harcourt,Brace,and World,1966年。

引用如下:

埃里克·魏斯坦(Eric W.Weisstein)。“L'Hospital的规则。”发件人数学世界--Wolfram Web资源。https://mathworld.wolfram.com/LHospitalsRule.html

主题分类