Глава 55. Правило Лопиталя

Определение

Будем говорить, что отношение двух функций при есть Неопределенность вида , если .

Рис. 5.6.3

Раскрыть эту неопределенность означает Вычислить предел , если он существует.

Теорема (Лопиталя)

Пусть функции и определены и дифференцируемы в некоторой окрестности точки , за исключением, быть может, самой точки . Кроме того, пусть также , причем в указанной окрестности точки . Тогда если Существует предел отношения (конечный или бесконечный), существует и предел , причем справедлива формула:

=.

(5.7.1)

Эту теорему обычно называют Правилом Лопиталя.

Замечание 1

Правило Лопиталя можно применить повторно, если и удовлетворяют тем же требованиям, что и исходные функции и .

Замечание 2

Теорема остается верной и в случае, когда ).

Пример

Здесь мы дважды последовательно применили правило Лопиталя, поскольку два раза имели дело с неопределенностью вида .

Неопределенность вида

Определение

Будем называть отношение двух функций при неопределенностью вида , если или. В этом случае правило Лопиталя остается справедливым при замене условия на условие .

Пример

Другие виды неопределенностей

Неопределенности вида и можно свести к неопределенностям вида и с помощью несложных алгебраических преобразований.

Пример

Найти предел .

Решение

Здесь имеем неопределенность вида . Преобразуем функцию под знаком предела: , в результате имеем неопределенность вида при . Теперь, применяя правило Лопиталя, получаем .

Неопределенности вида , имеющие место при рассмотрении пределов функций , сводятся к неопределенностям вида с помощью тождественного преобразования

Пример

Найти предел .

Решение

Это неопределенность вида ; используя предыдущую формулу, имеем с учетом только что решенного примера .

© 2011-2024 Контрольные работы по математике и другим предметам!