Оглавление:
Правила Лопиталя
Рассмотрим способ раскрытия неопределенностей вида и , который основан на применении производных.
Теорема 25.4 (Правило Лопиталя раскрытия неопределенностей вида ). Пусть функции и непрерывны и дифференцируемы в окрестности точки и обращаются в нуль в этой точке: . Пусть в окрестности точки . Если существует предел , то .
Применим к функциям и теорему Коши для отрезка , лежащего в окрестности точки . Тогда , где лежит между и (рис. 144). Учитывая, что получаем
При , величина также стремится к ; перейдем в равенстве (25.4) к пределу:
Так как , то . Поэтому .
Коротко полученную формулу читают так: предел отношения двух бесконечно малых равен пределу отношения их производных, если последний существует.
Замечания: 1. Теорема 25.4 верна и в случае, когда функции и не определены при , но и .
Достаточно положить и .
2. Теорема 25.4 справедлива и в том случае, когда . Действительно, положив , получим
3. Если производные и удовлетворяют тем же условиям, что и функции и , теорему 25.4 можно применить еще раз:
и т. д.
Пример №25.2.
Найти .
Решение:
.
Дополнительный пример №25.3.
Теорема 25.4 дает возможность раскрывать неопределенность вида . Сформулируем без доказательства теорему о раскрытии неопределенности вида .
Теорема 25.5 (Правило Лопиталя раскрытия неопределенностей вида ).
Пусть функции и непрерывны и дифференцируемы в окрестности точки (кроме, может быть, точки ), в этой окрестности . Если существует предел , то .
Пример №25.4.
Найти .
Решение:
2-й способ:
На этой странице размещён полный курс лекций с примерами решения по всем разделам высшей математики:
Другие темы по высшей математике возможно вам они будут полезны:
Производная сложной и обратной функций |
Гиперболические функции и их производные |
Раскрытие неопределенностей различных видов |
Формула Тейлора для функции |