高三数学 教案 洛必达法则使用条件范围

高三数学  教案  洛必达法则使用条件范围
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洛必达——法国数学家

洛必达(Marquis de l'H?pital,1661-1704),)又音译为罗必塔(L'H?pital)法国的数学家,伟大的数学思想传播者。

人物生平

1661年洛必达出生于法国的贵族家庭。

1704年2月2日卒于巴黎。他曾受袭侯爵衔,并在军队中担任骑兵军官,后来因为视力不佳而退出军队,转向学术方面加以研究。

他早年就显露出数学才能,在他15岁时就解出帕斯卡的摆线难题,以后又解出约翰·伯努利向欧洲挑战“最速降曲线问题”。稍后他放弃了炮兵的职务,投入更多的时间在数学上,在瑞士数学家伯努利的门下学习微积分,并成为法国新解析的主要成员。洛必达的《无限小分析》(1696)一书是微积分学方面最早的教科书,在十八世纪时为一模范著作,书中创造一种算法(洛必达法则),用以寻找满足一定条件的两函数之商的极限,洛必达于前言中向莱布尼兹和伯努利致谢,特别是约翰·伯努利。洛必达逝世之后,伯努利发表声明该法则及许多的其它发现该归功于他。

主要贡献

洛必达的著作尚盛行于18世纪的圆锥曲线的研究。他最重要的著作是《阐明曲线的无穷小于分析》(1696),这本书是世界上第一本系统的微积分学教科书,他由一组定义和公理出发,全面地阐述变量、无穷小量、切线、微分等概念,这对传播新创建的微积分理论起了很大的作用。在书中第九章记载著约翰?伯努利在1694年7月22日告诉他的一个著名定理:「洛必达法则」,就是求一个分式当分子和分母都趋于零时的极限的法则。后人误以为是他的发明,故「洛必达法则」之名沿用至今。洛必达还写作过几何,代数及力学方面的文章。他亦计划写作一本关于积分学的教科书,但由于他过早去世,因此这本积分学教科书未能完成。而遗留的手稿于1720年巴黎出版,名为《圆锥曲线分析论》。

人物形象

洛必达是法国中世纪的王公贵族,他喜欢并且酷爱数学,后拜伯努利为师学习数学。但洛必达法则并非洛必达本人研究。实际上,洛必达法则是洛必达的老师伯努利的学术论文,由于当时伯努利境遇困顿,生活困难,而学生洛必达又是王公贵族,洛必达表示愿意用财物换取伯努利的学术论文,伯努利也欣然接受。此篇论文即为影响数学界的洛必达法则。在洛必达死后,伯努利宣称洛必达法则是自己的研究成果,但欧洲的数学家并不认可,他们认为洛必达的行为是正常的物物交换,因此否认了伯努利的说法。

事实上,科研成果本来就可以买卖,洛必达也确实是个有天分的数学学习者,只是比伯努利等人稍逊一筹。洛必达花费了大量的时间精力整理这些买来的和自己研究出来的成果,编著出世界上第一本微积分教科书,使数学广为传播。并且他在此书前言中向莱布尼兹和伯努利郑重致谢,特别是约翰·伯努利。这是一个值得尊敬的学者和传播者,他为这项事业贡献了自己的一生。

洛必达法则起源为什么在课堂上没有提起洛必达都做了什么事情

数学的极限内容中,有个大名鼎鼎的洛必达法则,这个法则对学生时代的我们来说,真是爱不释手,因为利用这个法则,我们能把很多复杂的极限问题简化。

然而在课堂上,老师从不曾说起这个法则的历史故事,其中的故事要比这个法则更有趣,因为这个法则是洛必达花重金买来的!

洛必达

洛必达(1661-1704)出生在法国贵族家庭,他在军队中当过军官,对数学非常痴迷,甚至到了废寝忘食的地步,他15岁就能解决约翰·伯努利提出的著名难题"最速下线问题"。

十七世纪末,牛顿和莱布尼兹分别创立微积分,数学领域迎来高速发展的"春天",也迎来一大批优秀的数学家,其中,伯努利家族在欧洲享有盛名,约翰·伯努利(1667-1748)和他的哥哥雅各布·伯努利号称"数学双雄",他儿子丹尼尔·伯努利就是流体力学中"伯努利原理"的发现者,当然,约翰·伯努利最大的成就,应该就是培养了"欧拉"这位史诗级的大数学家。

约翰·伯努利

可惜洛必达的数学才能,远远不及他对数学的热情,无论他如何努力,始终无法在数学上有重大发现。

于是,他花重金聘请约翰·伯努利给他做长期辅导,这让他接触到了莱布尼兹那样的大数学家,也让他看到了自己和"天才"之间的差距,这严重打击到了他的自信。

可他实在不甘心,于是在1695年,他给约翰·伯努利的信说:我希望你,能在才智上帮助我,我也将在财力上帮助你,我提议将每年给你三百个里弗尔(相当于136千克白银),并外加两百个里弗尔作为你之前给我辅导的额外报酬,要求你从现在开始,定期给我一些,你的研究成果和最新发现,但是这些成果你不能告诉其他人,至于报酬,我还会不断增加数量。

约翰·伯努利刚结婚,正是用钱之际,如果拒绝这位贵族的要求,对他来说确实是不智的,既然这样,何不各取所需,再说这笔报酬的确看得出洛必达的"诚意",于是约翰·伯努利定期寄给洛必达他的新发现,其中就包括现在称作的"洛必达法则"。

洛必达收到伯努利这些成果后,立马着手研究,并加以整理,一年后,洛必达把整理出来的一些内容著成了一本书——《无穷小量分析》,这也是第一本系统介绍微积分的书籍。

在前言中,他非常聪明地写道:"本书的许多结果都得益于约翰·伯努利和莱布尼兹,如果他们需要来认领书中的任何结果,我都不否认。"

可约翰·伯努利是收了人家重金的,哪还好意思去认领这些成果,只能眼睁睁看着这些成果归在洛必达名下。

直到洛必达1704年去世之后,约翰·伯努利才把那封信公布出来,企图认领那个重要的"洛必达法则",可人们哪还会承认,不过现在学术界还是公认这个定理是约翰·伯努利发现,但归属人是洛必达,毕竟洛必达才是第一发表人。

好啦!以上的历史故事,就介绍到这里,我再补充一下“洛必达法则”的内容:

对于一定条件下的不定式求极限问题,可以先对分母和分子求导后再求极限,比如0/0型:

简要分析:对于各种存在极限的不定式,比如0^∞,∞^0, ∞/∞,1^∞, ∞-∞等等,一般都可以化为0/0型,两个函数的极限都趋于一个点,那么从他们曲线上来看,该点处他们函数极限值的比值,其实就是他们在此处切线斜率之比,也就是求导后的函数,在此处的值之比。

导数的应用洛必达法则

导数的应用洛必达法则 1.设函数21)(ax x e x f x ---=. (1) 若0=a ,求)(x f 的单调区间; (2) 若当0≥x 时,0)(≥x f ,求实数a 的取值范围. 解:(1) 定义域为R ,当0=a 时,有题知x e x f x --=1)(,则1)('-=x e x f . 令0)('>x f ,得e x >;令0)('x 时,当210)(x x e a x f x --≤?≥时,设)0(,1)(2>--=x x x e x g x ,则4 42]2)2[(2)1()1()('x x e x x x x x e x e x g x x x ++-=?----= 设)0(,2)2()(>++-=x x e x x h x ,显然)(x h 在),0(+∞为增函数,所以 0)0()(=>h x h ,所以0)('>x g ,所以)(x g 在),0(+∞上为增函数 由洛必达法则得 2122 211)(000200lim lim lim lim ===-=--=→→→→e e x e x x e x g x x x x x x x 所以2 1)(>x g 因为)(x g a ≤在),0(+∞恒成立,所以21≤ a . 即实数a 的取值范围为]21,(-∞ 2.设函数x e x f --=1)(. (1) 证明:当1->x 时,1)(+≥ x x x f ; (2) 设当0≥x 时,1 )(+≤ax x x f ,求实数a 的取值范围. 解:(1) 证明: 当1->x 时,011)(≥--?+≥ x e x x x f x . 设)1(,1)(->--=x x e x g x ,则1)('-=x e x g . 令0)('>x g ,得0>x ;令0)('

洛必达法则在高考解答题中的应用

导数结合洛必达法则巧解高考压轴题 一.洛必达法则: 法则1.若函数)(x f 和)(x g 满足下列条件:(1) ()lim 0x a f x →= 及()lim 0x a g x →=; (2)在点a 的去心邻域内,)(x f 与)(x g 可导且0)('≠x g ; (3)()()lim x a f x l g x →'=',那么 ()()lim x a f x g x →=()() lim x a f x l g x →'='. 法则2.若函数)(x f 和)(x g 满足下列条件:(1) ()lim x a f x →=∞及()lim x a g x →=∞; (2)在点a 的去心邻域内,)(x f 与)(x g 可导且0)('≠x g ; (3)()()lim x a f x l g x →'=',那么 ()()lim x a f x g x →=()() lim x a f x l g x →'='. 利用洛必达法则求未定式的极限是微分学中的重点之一,在解题中应注意: ○ 1将上面公式中的a x →,∞→x 换成+∞→x ,-∞→x ,+→a x ,-→a x 洛必达法则也成立. ○2洛必达法则可处理00,∞ ∞,0?∞,∞1,0∞,00,∞-∞型. ○3在着手求极限以前,首先要检查是否满足00,∞∞ ,0?∞,∞1,0∞,00,∞-∞型定式,否则滥用洛必达法则会出错.当不满足三个前提条件时,就不能用洛必达法则,这时称洛必达法则不适用,应从另外途径求极限. ○ 4若条件符合,洛必达法则可连续多次使用,直到求出极限为止. 二.高考例题讲解 1. 函数2()1x f x e x ax =---. (Ⅰ)若0a =,求()f x 的单调区间; (Ⅱ)若当0x ≥时()0f x ≥,求实数a 的取值范围. 2. 已知函数x b x x a x f ++=1ln )(,曲线()y f x =在点))1(,1(f 处的切线方程为230x y +-=. (Ⅰ)求a 、b 的值; (Ⅱ)如果当0x >,且1x ≠时,ln ()1x k f x x x >+-,求k 的取值范围.

洛必达法则失效的种种情况及处理方法

洛必达法则失效的种种情况及处理方法 今天我在看XX 书时,看到这样一道题?+∞→x x x x x 0d sin 1lim ,说是不可以使用洛必达法则,我对照这本书上关于使用洛必达法则的条件,觉得还不太清楚,好像应该是符合条件的,谢谢你抽空给我指点一下。 洛必达法则是计算极限的一种最重要的方法,我们在使用它时,一定要注意到该法则是极限存在的充分条件,也就是说洛必达法则 )()(lim )()(lim x g x f x g x f a x a x ''=→→的三个条件: (1)0)(lim =→x f a x (或∞),0)(lim =→x g a x (或∞); (2))(x f 和)(x g 在a x =点的某个去心邻域内可导; (3)A x g x f a x =''→)()(lim (或∞)。 其中第三个条件尤其重要。 其实,洛必达法则的条件中前两条是一望即知的,所以我们在解题过程中可以不用去细说,而第三个是通过计算过程的尝试验证来加以说明的,由于验证结束,结论也出来了,也就更加没有细说的必要了。所以在利用洛必达法则解题过程中,往往只用式子说话,不必用文字来啰嗦的。 而对于极限问题?+∞→x x x x x 0d sin 1lim 来说,因为x x g x f x x sin lim )()(lim +∞→+∞→=''不存在(既不是某个常数,也不是无穷 大),而可知洛必达法则的第三个条件得不到验证。此时,我们只能说洛必达法则对本问题无效,绝对不能因此而说本问题之极限不存在。 实际上,我们利用“将连续问题离散化”的方法来处理,可以断定这个极限是存在的。 【问题】求极限?+∞→x x x x x 0d sin 1lim 。 【解】对于任何足够大的正数x ,总存在正整数n ,使ππ)1(+<≤n x n ,也就是说总存在正整数n ,使r n x +=π,其中π<≤r 0。 这样+∞→x 就等价于∞→n ,所以 ??+∞→+∞→+=r n n x x x x r n x x x ππ00d sin 1lim d sin 1lim ??????++=??+∞→r n n n n x x x x r n ππππd sin d sin 1lim 0 ππππ22lim d sin d sin 1lim 00=++=??????++=∞→∞→??r n R n t t x x n r n n r n , 这里前面一项注意到了函数x sin 的周期为π,而后面一项作了令t n x +=π的换元处理。最后注意到积分值R 的有界性(20<≤R )。 如果把上述洛必达法则失效的情况称为第一种情况,则洛必达法则还有第二种失效的情况:第三个条件永远也无法验证。

使用洛必达法则求极限的几点注意_图文(精)

硬闲洛密达法则求极限的儿点涅枣 口杨黎霞 (江南大学江苏?无锡214122 摘要如果当圹+口或r+*时,两个函数删与,M都趋于零或都趋于无穷大。那么极限l/m葡可能存在,也可能不存在。洛 ‘::, 必达法则是计算此类未定式极限行之有效的方法.然而。对于本科一年级的初学者来讲,若盲目使用此法则.会导致错误。本文就使用该法则解题过程中的几点注意作了分析与探讨。 关键词洛必达法则 极限未定式等价无穷小代换 变量代换 中图分类号:0172 文献标识码:A 在高等数学里.极限是大一新生一开始就要接触而且非常重要的内容。其中有一类未定式的极限不能用“商的极限等于极限的商”这一法则.而要用洛必达法则。洛必达法则内容很简单.使用起来也方便有效。但在具体使用过程中。一旦疏忽了以下几点.解题就可能出错。 首先,只有分子、分母都趋于零或都趋于无穷大时,才能直接使用洛必达法则。 其次,每次使用洛必达法则前都要检验是否满足次法则条件。只要满足此法则条件.就可连续使用此法则.直到求出结果或为无穷大。

例如:t/mx"。:坛,n.垡!;!j:以,n墨王翌::!.≥芝三:…:lira墨}==D(n仨z+ ,-.-e’r_? e’ Jr--JO e‘r_?e。 此题用了n次法则。 再者,使用洛必达法则求极限是应及时化简,主要指代数、三角恒等变形,约去公因子。具有极限不为零的因子分离出来,等价无穷小代换,变量代换等。下面通过例子说明。 土- 例:鲤【(J慨。7I叫】‘=塑【(J+÷eL÷】=纫型±笋=姆 号等力 此题先用了变量代换。当变量x趋于。时.t趋于0.这一点要注意。 例:矗。卑=f溉!堡:型Jim r.zim掣=f讹丝车堑 =lim S,ec气-I=li,n.]+co.sx-一2 本题用了多种方法:提出极限存在但不为零的因子。等价无穷小代换。洛必达法则,三角恒等变形约分等。 (J呵+{,一、/瓦芦 fJ目:lim———生—r_—一若直接使用洛必达法则,其分子

洛必达法则的一些应用

1 引言 18世纪数学本身的发展,以及这个世纪后期数学研究活动的扩和数学教育的改革都为19世纪数学的发展准备了条件.微积分学的深人发展,才有了后面的洛比达法则,而且在英国和欧洲大陆是循着不同的路线进行的.在欧洲大陆,新分析正在莱布尼茨的继承者们的推动下蓬勃发展起来.伯努利家族的数学家们首先继承并推广莱布尼茨的学说. 雅各布·伯努利运用莱布尼茨引用的符号,并称之为积分,莱布尼茨采用他的建议,并列使用微分学与积分学两个术语.雅各布·伯努利的弟弟约. 翰·伯努利在莱布尼茨的协助之下发展和完善了微积分学. 他借助于常量和变量,用解析表达式来定义函数,这比在此之前对函数的几何解释有明显的进步. 他在求“0/0”型不定式的值时,发现了现称为洛必达法则的方法,即用以寻找满足一定条件的两函数之商的极限. 约翰·伯努利的学生、法国数学家洛必达的《无限小分析》(1696)一书是微积分学方面最早的教科书,在十八世纪时为一模著作,他在书中规了这一种算法即洛必达法则,之后洛必达法则的也得到了广泛应用,这对传播微分学起到很大的作用. 从极限概念的产生到现在已经经历了两千五百多年的发展,漫漫的历史长河,人类在寻求真理和科学的过程中不断探索和总结,对于数学的探索给了人类科学发展以强大的动力.我们应当对任何知识都认真的学习、研究及做出总结.不仅踏寻前人的路迹,同时也要从中开创新的空间. 极限是数学分析的基石,是微积分学的基础.不定式极限是一种常见和重要的极限类型,其求法多种多样,变化无穷.本文先介绍了洛必达法则的定义,然后对洛必达法则使用条件及其常见误区进行了详细分析,阐述了该法则适用于解决函数极限的类型并举例说明其应用,总结了洛必达法则的各种形式及使用围,并介绍了洛必达法则的基本应用,以及在使用洛必达法则解题时应注意的问题.文章还将法则的适用围推广至求数列极限,然后分析法则的使用过程中容易出现的错误;最后通过具体实例说明了可以将法则和其他求极限方法结合起来使用,使我们对法则有了更深入的理解,进而提高了应用洛必达法则解决问题的能力. 2 洛必达法则及使用条件 在计算一个分式函数的极限时,常常会遇到分子分母同时趋向于零或无穷大的情况,由于这时无法使用“商的极限等于极限的商”的法则,运算将遇到很大的困难,事实上,这时极限可能存在,也可能不存在,当极限存在时,极限的值也会有各种各样的可能,如当a x →(或∞→x )时,两个函数)(x f 与)(x g 都趋于零或都趋于无穷大,那么极限

洛必达法则在高考中的应用

高考数学专题突破:用洛必达法则求参数取值范围 洛必达法则简介: 若函数f(x) 和g(x)满足下列条件:(1) ()lim 0x a f x →= 及()lim 0x a g x →=; (2)在点a 的去心邻域内,f(x) 与g(x) 可导且g '(x)≠0; (3)() () lim x a f x l g x →'=', 那么 ()() lim x a f x g x →=() () lim x a f x l g x →'=' 。 若函数f(x) 和g(x)满足下列条件:(1)()lim 0x f x →∞ = 及()lim 0x g x →∞ =; (2)0A ?f ,f(x) 和g(x)在(),A -∞与(),A +∞上可导,且g '(x)≠0; (3)() ()lim x f x l g x →∞'=', 那么 () ()lim x f x g x →∞=() () lim x f x l g x →∞'='。 若函数f(x) 和g(x)满足下列条件:(1) ()lim x a f x →=∞及()lim x a g x →=∞; (2)在点a 的去心邻域内,f(x) 与g(x) 可导且g '(x)≠0; (3)() () lim x a f x l g x →'=', 那么 ()() lim x a f x g x →=() () lim x a f x l g x →'='。 利用洛必达法则求未定式的极限是微分学中的重点之一,在解题中应注意: ○ 1将上面公式中的x→a,x→∞换成x→+∞,x→-∞,x a + →,x a - → 洛必达法则也成立。 ○ 2洛必达法则可处理00,∞∞ ,0?∞,1∞,0 ∞,00,∞-∞型。 ○ 3在着手求极限以前,首先要检查是否满足00,∞∞ ,0?∞,1∞,0 ∞,00,∞-∞型定式,否则滥用洛必达法则会出错。当不满足三个前提条件时,就不能用洛必达法则,这时称洛必达法则不适用,应从另外途径求极限。 ○ 4若条件符合,洛必达法则可连续多次使用,直到求出极限为止。 ⑤若无法判定 () () f x g x ''的极限状态,或能判定它的极限振荡而不存在,则洛必达法则失效,此时,需要用其

洛必达法则word版

第十七讲 Ⅰ 授课题目: §3.2 洛必塔法则 Ⅱ 教学目的与要求: 1.掌握用罗必塔法则求极限; 2.明了使用罗必塔法则的条件; 3.了解将罗必塔法则与极限运算性质结合使用常能简化运算。 Ⅲ 教学重点与难点: 重点:各种类型的未定式转化为 00或∞ ∞ 型的未定式 难点:罗必塔法则与极限运算性质的结合使用 Ⅳ 讲授内容: §3.2 洛必塔法则 如果当a x →(或∞→x )时,两个函数)(x f 与)(x F 都趋于零或都趋于无穷大,那末极限)() (lim ) (x F x f x a x ∞→→可能存在、也可能不存在.通常把这种极限叫做未定式,并 分别简记为 00或∞∞.在第一章第六节中讨论过的极限x x x sin lim 0→就是未定式0 0的一个 例子.对于这类极限,即使它存在也不能用“商的极限等于极限的商”这—法则. 下面我们将根据柯西中值定理来推出求这类极限的一种简便且重要的方法. 我们着重讨论a x →时的未定式 的情形,关于这情形有以下定理: 定理1 设 (1)当a x →时,函数)(x f 及)(x F 都趋于零; (2)在点a 的某去心邻域内,)(x f '及)(x F '都存在且0)(≠'x F ; (3)) () (lim x F x f a x ''→存在(或为无穷大), 那么 ) () (lim )()(lim x F x f x F x f a x a x ''=→→. 这就是说,当)()(lim x F x f a x ''→存在时,)()(lim x F x f a x →也存在且等于)()(lim x F x f a x ''→;当) () (lim x F x f a x ''→为 无穷大时,

运用洛必达法则解高考数学问题

运用洛必达法则解高考 数学问题 文件排版存档编号:[UYTR-OUPT28-KBNTL98-UYNN208]

运用洛必达法则解高考数学问题 【摘要】高考数学试题常与大学数学知识有机接轨,以高等数学为背景的命题形式成了热点,洛必达法则是利用导数来计算具有不定型的极限的方法. 【关键词】中学数学;高等数学;法则 近年来的高考数学试题逐步做到科学化,规范化,坚持了稳中求改、稳中创新的原则,充分发挥数学作为基础学科的作用,既重视考查中学数学基础知识的掌握程度,又注重考查进入高校继续学习的潜能。为此,高考数学试题常与大学数学知识有机接轨,以高等数学为背景的命题形式成了热点。 许多省市的高考试卷的压轴题都是导数应用问题,其中求参数的取值范围就是一类重点考查的题型。这类题目容易让学生想到用分离参数的方法,一部分题用这种方法很凑效,另一部分题在高中范围内用分离参数的方法却不能顺利解决,高中阶段解决它只有华山一条路――分类讨论和假设反证的方法。虽然这些压轴题可以用分类讨论和假设反证的方法求解,但这种方法往往讨论多样、过于繁杂,学生掌握起来非常困难。研究发现利用分离参数的方法不能解决这部分问题的原因是出现了型的式子,而这就是大学数学中的不定式问题,解决这类问题的有效方法就是洛必达法则 洛必达法则是利用导数来计算具有不定型的极限的方法。这法则是由瑞士数学家约翰?伯努利所发现的,因此也被叫作伯努利法则。是在一定条件下通过分子分母分别求导再求极限来确定未定式值的方法。 洛必达法则(定理):设函数f(x)和g(x)满足: (1) = =0; (2)在点a的某去心邻域内f(x)与都可导,且的导数不等于0; (3)若 =A,则 =A

洛必达法则解决问题

洛必达法则简介: 法则1 若函数f(x) 和g(x)满足下列条件:(1) ()lim 0x a f x →= 及()lim 0x a g x →=; (2)在点a 的去心邻域内,f(x) 与g(x) 可导且g '(x)≠0; (3)()() lim x a f x l g x →'=', 那么 () ()lim x a f x g x →=()() lim x a f x l g x →'='。 法则2 若函数f(x) 和g(x)满足下列条件:(1)()lim 0x f x →∞= 及()lim 0x g x →∞=; (2)0A ?f ,f(x) 和g(x)在(),A -∞与(),A +∞上可导,且g '(x)≠0; (3)()()lim x f x l g x →∞'=', 那么 ()()lim x f x g x →∞=()() lim x f x l g x →∞'='。 法则3 若函数f(x) 和g(x)满足下列条件:(1) ()lim x a f x →=∞及()lim x a g x →=∞; (2)在点a 的去心邻域内,f(x) 与g(x) 可导且g '(x)≠0; (3)()()lim x a f x l g x →'=', 那么 ()()lim x a f x g x →=()() lim x a f x l g x →'='。 利用洛必达法则求未定式的极限是微分学中的重点之一,在解题中应注意: ○ 1将上面公式中的x→a,x→∞换成x→+∞,x→-∞,x a +→,x a -→洛必达法则也成立。 ○2洛必达法则可处理00,∞∞ ,0?∞,1∞,0∞,00,∞-∞型。 ○3在着手求极限以前,首先要检查是否满足00,∞∞ ,0?∞,1∞,0∞,00,∞-∞型定式,否则滥用洛必达法则会出错。当不满足三个前提条件时,就不能用洛必达法则,这时称洛必达法则不适用,应从另外途径求极限。 ○ 4若条件符合,洛必达法则可连续多次使用,直到求出极限为止。 二.高考题处理 1.(2010年全国新课标理)设函数2 ()1x f x e x ax =---。 (1) 若0a =,求()f x 的单调区间; (2) 若当0x ≥时()0f x ≥,求a 的取值范围 原解:(1)0a =时,()1x f x e x =--,'()1x f x e =-.

洛必达法则在高考解答题中的应用

一.洛必达法则: 法则1.若函数)(x f 和)(x g 满足下列条件:(1) ()lim 0x a f x →= 及()lim 0x a g x →=; (2)在点a 的去心邻域内,)(x f 与)(x g 可导且0)('≠x g ; (3)()()lim x a f x l g x →'=',那么 ()()lim x a f x g x →=()() lim x a f x l g x →'='. 法则2.若函数)(x f 和)(x g 满足下列条件:(1) ()lim x a f x →=∞及()lim x a g x →=∞; (2)在点a 的去心邻域内,)(x f 与)(x g 可导且0)('≠x g ; (3)()()lim x a f x l g x →'=',那么 ()()lim x a f x g x →=()() lim x a f x l g x →'='. 利用洛必达法则求未定式的极限是微分学中的重点之一,在解题中应注意: ○ 1将上面公式中的a x →,∞→x 换成+∞→x ,-∞→x ,+→a x ,-→a x 洛必达法则也成立. ○ 2洛必达法则可处理00,∞∞ ,0?∞,∞1,0∞,00,∞-∞型. ○3在着手求极限以前,首先要检查是否满足00,∞∞,0?∞,∞1,0∞,00,∞-∞型定式,否则滥用洛必达法则会出错.当不满足三个前提条件时,就不能用洛必达法则,这时称洛必达法则不适用,应从另外途径求极限. ○ 4若条件符合,洛必达法则可连续多次使用,直到求出极限为止. 二.高考例题讲解 1. 函数2()1x f x e x ax =---. (Ⅰ)若0a =,求()f x 的单调区间; (Ⅱ)若当0x ≥时()0f x ≥,求实数a 的取值范围. 2. 已知函数x b x x a x f ++=1ln )(,曲线()y f x =在点))1(,1(f 处的切线方程为230x y +-=. (Ⅰ)求a 、b 的值; (Ⅱ)如果当0x >,且1x ≠时,ln ()1x k f x x x > +-,求k 的取值范围. 3.若不等式3sin ax x x ->对于)2,0(π ∈x 恒成立,求实数a 的取值范围.

洛必达法则的应用

洛必达法则在高考中的应用 法则1 若函数f(x) 和g(x)满足下列条件: (1) ()lim 0x a f x →= 及()lim 0x a g x →=; (2)在点a 的去心邻域内,f(x) 与g(x) 可导且g'(x)≠0; (3)() () lim x a f x l g x →'=', 那么 () ()lim x a f x g x →=() () lim x a f x l g x →'='。 法则2 若函数f(x) 和g(x)满足下列条件: (1)()lim 0x f x →∞ = 及()lim 0x g x →∞ =; (2)0A ?f ,f(x) 和g(x)在(),A -∞与(),A +∞上可导,且g'(x)≠0; (3)()()lim x f x l g x →∞ '=',那么 ()()lim x f x g x →∞=() () lim x f x l g x →∞'='。 法则3 若函数f(x) 和g(x)满足下列条件: (1) ()lim x a f x →=∞及()lim x a g x →=∞; (2)在点a 的去心邻域内,f(x) 与g(x) 可导且g'(x)≠0; (3)()()lim x a f x l g x →'=',那么 () ()lim x a f x g x →=() () lim x a f x l g x →'='。 利用洛必达法则求未定式的极限是微分学中的重点之一,在解题中应注意: 1.将上面公式中的x→a ,x→∞换成x→+∞,x→-∞,x a + →,x a - →洛必达法则也成立。 2.洛必达法则可处理 00x a -→,∞ ∞ ,0?∞,1∞,0∞,00,∞-∞型。 3.在着手求极限以前,首先要检查是否满足00,∞∞ ,0?∞,1∞,0 ∞,00,∞-∞型定式,否则滥用洛 必达法则会出错。当不满足三个前提条件时,就不能用洛必达法则,这时称洛必达法则不适用,应从另外途径求极限。 4.若条件符合,洛必达法则可连续多次使用,直到求出极限为止。

洛必达法则不能使用情况及处理

洛必达法则失效的种种情况及处理方法 我看到这样一道题?+∞→x x x x x 0d sin 1 lim ,说是不可以使用洛必达法则,我对照这本书上关于使用洛必达法则 的条件,觉得还不太清楚,好像应该是符合条件的,谢谢你抽空给我指点一下。 洛必达法则是计算极限的一种最重要的方法,我们在使用它时,一定要注意到该法则是极限存在的充分条件,也就是说洛必达法则 )() (lim )() (lim x g x f x g x f a x a x ''=→→的三个条件: (1)0)(lim =→x f a x (或∞),0)(l i m =→x g a x (或∞); (2))(x f 和)(x g 在a x =点的某个去心邻域内可导; (3)A x g x f a x =''→)() (lim (或∞)。 其中第三个条件尤其重要。 其实,洛必达法则的条件中前两条是一望即知的,所以我们在解题过程中可以不用去细说,而第三个是通过计算过程的尝试验证来加以说明的,由于验证结束,结论也出来了,也就更加没有细说的必要了。所以在利用洛必达法则解题过程中,往往只用式子说话,不必用文字来啰嗦的。 而对于极限问题?+∞→x x x x x 0d sin 1 lim 来说,因为x x g x f x x sin lim )()(lim +∞→+∞→=''不存在(既不是某个常数,也不是无穷大),而可知洛必达法则的第三个条件得不到验证。此时,我们只能说洛必达法则对本问题无效,绝对不能因此而说本问题之极限不存在。 实际上,我们利用“将连续问题离散化”的方法来处理,可以断定这个极限是存在的。 【问题】求极限?+∞→x x x x x 0d sin 1 lim 。 【解】对于任何足够大的正数x ,总存在正整数n ,使ππ)1(+<≤n x n ,也就是说总存在正整数n ,使r n x +=π,其中π<≤r 0。 这样+∞→x 就等价于∞→n ,所以 ??+∞→+∞→+=r n n x x x x r n x x x ππ00d sin 1lim d sin 1lim ??????++=? ?+∞→r n n n n x x x x r n ππππd sin d sin 1lim 0 ππππ22lim d sin d sin 1lim 00=++=??????++=∞→∞→??r n R n t t x x n r n n r n , 这里前面一项注意到了函数x sin 的周期为π,而后面一项作了令t n x +=π的换元处理。最后注意到积分值R 的有界性(20<≤R )。 如果把上述洛必达法则失效的情况称为第一种情况,则洛必达法则还有第二种失效的情况:第三个条件永远也无法验证。

洛必达法则

1 洛必达法则 一.洛必达法则 法则1 若函数f(x) 和g(x)满足下列条件:(1) ()lim 0x a f x →= 及()lim 0x a g x →=; (2)在点a 的去心邻域内,f(x) 与g(x) 可导且g '(x)≠0; (3)()() lim x a f x l g x →'=', 那么 () ()lim x a f x g x →=()() lim x a f x l g x →'='。 法则2 若函数f(x) 和g(x)满足下列条件:(1)()lim 0x f x →∞= 及()lim 0x g x →∞=; (2)0A ?,f(x) 和g(x)在(),A -∞与(),A +∞上可导,且g '(x)≠0; (3)()() lim x f x l g x →∞'=', 那么 () ()lim x f x g x →∞=()() lim x f x l g x →∞'='。 法则3 若函数f(x) 和g(x)满足下列条件:(1) ()lim x a f x →=∞及()lim x a g x →=∞; (2)在点a 的去心邻域内,f(x) 与g(x) 可导且g '(x)≠0; (3)()() lim x a f x l g x →'=', 那么 ()()lim x a f x g x →=()() lim x a f x l g x →'='。 利用洛必达法则求未定式的极限是微分学中的重点之一,在解题中应注意: ○ 1将上面公式中的x→a,x→∞换成x→+∞,x→-∞,x a +→,x a -→洛必达法则也 成立。 ○ 2洛必达法则可处理00,∞∞ ,0?∞,1∞,0∞,00,∞-∞型。 ○3在着手求极限以前,首先要检查是否满足00,∞∞,0?∞,1∞,0∞,00,∞-∞型定式,否则滥用洛必达法则会出错。当不满足三个前提条件时,就不能用洛必达法则,这时称洛必达法则不适用,应从另外途径求极限。 ○ 4若条件符合,洛必达法则可连续多次使用,直到求出极限为止。 二.高考题处理 1.设函数2()1x f x e x ax =---。

洛必达法则的一些应用

1 引言 18 世纪数学本身的发展,以及这个世纪后期数学研究活动的扩张和数学教育的改革都为19 世纪数学的发展准备了条件.微积分学的深人发展,才有了后面的洛比达法则,而且在英国和欧洲大陆是循着不同的路线进行的.在欧洲大陆,新分析正在莱布尼茨的继承者们的推动下蓬勃发展起来.伯努利家族的数学家们首先继承并推广莱布尼茨的学说. 雅各布?伯努利运用莱布尼茨引用的符号,并称之为积分,莱布尼茨采用他的建议,并列使用微分学与积分学两个术语?雅各布?伯努利的弟弟约?翰?伯努利在莱布尼茨的协助之下 发展和完善了微积分学. 他借助于常量和变量,用解析表达式来定义函数,这比在此之前对函数的几何解释有明显的进步. 他在求“ 0 / 0 ”型不定式的值时,发现了现称为洛必达法则的方法,即用以寻找满足一定条件的两函数之商的极限?约翰?伯努利的学生、法国 数学家洛必达的《无限小分析》(1696) 一书是微积分学方面最早的教科书,在十八世纪时为一模范著作,他在书中规范了这一种算法即洛必达法则,之后洛必达法则的也得到了广泛应用,这对传播微分学起到很大的作用. 从极限概念的产生到现在已经经历了两千五百多年的发展,漫漫的历史长河,人类在寻求真理和科学的过程中不断探索和总结,对于数学的探索给了人类科学发展以强大的动力?我们应当对任何知识都认真的学习、研究及做出总结?不仅踏寻前人的路迹,同时也要从中开创新的空间. 极限是数学分析的基石,是微积分学的基础?不定式极限是一种常见和重要的极限类型,其求法多种多样,变化无穷?本文先介绍了洛必达法则的定义,然后对洛必达法则使用条件及其常见误区进行了详细分析,阐述了该法则适用于解决函数极限的类型并举例说明其应用,总结了洛必达法则的各种形式及使用范围,并介绍了洛必达法则的基本应用,以及在使用洛必达法则解题时应注意的问题. 文章还将法则的适用范围推广至求数列极限, 然后分析法则的使用过程中容易出现的错误;最后通过具体实例说明了可以将法则和其他求极限方法结合起来使用,使我们对法则有了更深入的理解,进而提高了应用洛必达法则解决问题的能力. 2 洛必达法则及使用条件 在计算一个分式函数的极限时,常常会遇到分子分母同时趋向于零或无穷大的情况,由于这时无法使用“商的极限等于极限的商”的法则,运算将遇到很大的困难,事实上,这时极限可能存在,也可能不存在,当极限存在时,极限的值也会有各种各样的可能,如当x a (或x )时,两个函数f(X)与g(x)都趋于零或都趋于无穷大,那么极限 1 / 16

洛必达法则的证明

洛必达法则:若实函数()00:,f U x R δ→和()00:,g U x R δ→在定义域上处处可微,()0g x ≠且()0g x '≠,()()00lim lim 0x x x x f x g x →→==或()0 lim x x g x →=∞,极限()() 0l i m x x f x g x →''存在或趋于无穷,那么()()()()00lim lim x x x x f x f x g x g x →→'='。 证明: 为方便证明,设00x =,一般情形的证明是类似的。 (I )若()() 0lim x x f x g x →''的极限值是有限实数。 若设()() 0lim x f x a g x →'=',根据极限的定义,对任意正数ε,存在正数δ,使得当x δ<总有 ()()2 f x a g x ε'-<' (1) 若()()00lim lim 0x x x x f x g x →→== 任取x δ<,令()()()()() f x f t t g x g t ?-=-。()00:,f U x R δ→和()00:,g U x R δ→是可微的因而也是连续的,所以()t ?是连续的。因为()()00lim lim 0x x x x f x g x →→==,所以 ()()() 0lim y f x t g x ?→=。所以存在实数y 满足y 与x 同号且y x <,使得()()()2f x y g x ε?- <。由柯西中值定理存在ξ介于x 和y 之间,使得()()()()()()()f x f y f y g x g y g ξ?ξ'-=='-,所以 ()()()()2 f f x g g x ξεξ'-<' 又x ξδ<<,所以 ()()2f a g ξεξ'-<'。由三角不等式知

(完整版)洛必达法则详述与其在高考中的实际运用

一.L ’Hospital 法则(洛必达法则) 法则1 设函数 f x ()和 g x ()在点a 的某个去心邻域o U a ,d ()内有定义,且满足: (1) lim x ?a f x ()=0 及lim x ?a g x () =0; (2) f x ()和 g x ()在 o U a ,d ()内可导,且¢g x ()10; (3) lim x ?a ¢f x ()¢g x () =A (A 为常数,或为∞) 则有 () ()lim x a f x g x →=lim x ?a ¢f x ()¢g x () =A 。 法则2 设函数 f x ()和 g x ()在点a 的某个去心邻域o U a ,d ()内有定义,且满足: (1)()lim x a g x →=∞; (2) f x ()和 g x ()在o U a ,d ()内可导,且¢g x ()10; (3) lim x ?a ¢f x ()¢g x () =A (A 为常数,或为∞) 则有 () ()lim x a f x g x →=lim x ?a ¢f x ()¢g x () =A 利用洛必达法则求未定式的极限是微分学中的重点之一,在解题中应注意: 1.将上面公式中的x→a,x→∞换成x→+∞,x→-∞,x ?+ a ,x ?-a 洛必达法则也成立。 2.洛必达法则可处理 00,∞∞ ,0?∞,1∞,0 ∞,00,∞-∞型。 3.在着手求极限以前,首先要检查是否满足00,∞∞ ,0?∞,1∞,0 ∞,00,∞-∞型 定式,否则滥用洛必达法则会出错。当不满足三个前提条件时,就不能用洛必达法则,这时称洛必达法则不适用,应从另外途径求极限。 4.若条件符合,洛必达法则可连续多次使用,直到求出极限为止。

【完成】第六讲洛必达法则及其应用(教师版)

§ 6 洛必达法则及其应用 秒杀知识点: 知识点1:00 型不定式极限定理 若函数()f x ,()g x 满足: (1)0 lim ()lim ()0x x x x f x g x →→==; (2)在点0x 的某空心邻域()0x ?内两者都可导,且()0g x '≠; (3)0 ()lim ()x x f x A g x →'='(A 可为实数,也可为±∞或∞),则00()() lim lim ()()x x x x f x f x A g x g x →→'=='. 知识点2:∞∞ 型不定式极限定理 若函数()f x ,()g x 满足: (1)00lim ()lim ()x x x x f x g x →+ →+ ==∞; (2)在0x 的某右邻域()+0x ?内两者都可导,且()0g x '≠. (3)0 ()lim () x x f x A g x →'='(A 可为实数,也可为±∞或∞) .则00()()lim lim ()()x x x x f x f x A g x g x →+→+'=='. [注]证明过程可参见华东师大编《数学分析》上册(高等教育出版社) 秒杀思路分析 对于较复杂的不等式(含参数)问题,如果参数可分离,可转化为求函数极值问题.求 极值可尝试应用洛必达法则(即验证定理条件).如果极限值存在,一般可以使用洛必达法 则达到速解的目标. 下面举例说明应用洛必达法则解题的思路与步骤. 【示例1】(2010年课标全国卷文21)设函数() 2()e 1x f x x ax =--. (1)若12 a =,求()f x 的单调区间; (2)若当0x ≥时,()0f x ≥,求a 的取值范围. 对于(1)是常规解法,易得()f x 在(,1)-∞-,(0,)+∞上单调递增,在(1,0)-上单调递减. 对于(2)属不等式恒成立问题,利用洛必达法则解题共分四步. 第一步:(分离变量与构造函数)

例析洛必达法则在解高考导数题中的运用

例析洛必达法则在解高考导数题中的运用 2014年全国各地的高考试题对函数的综合运用的考查,几乎都跟恒成立问题与有解问题有关,这类考题又无一例外地以求参数的求值范围的为问题。一般地,解决这类问题的方式有两种:其一是选主元法,即把已知范围的字母当作的主元,待求范围的字母看作常数,直接对这个含参数的函数进行分类讨论研究来解决,但一般显得比较复杂;其二是将含参数的方程(或不等式)经过变形,将参数分离出来,使方程(或不等式)的一端化为只含参数的解析式,而另一端化为与参数无关的主元函数,通过对主元函数的值域(或确界)的研究来讨论原方程(或不等式)的解的情况.这种处理方式称为“分离参数法”,用它进行解决这类问题的的最大优点是把所蕴涵的函数关系由隐变显,避免分类讨论的麻烦,所以往往显得非常简捷、有效,因此也是教师与学生所喜爱的一种方法。笔者发现一个奇怪的现象是许多高考试题采用分离参数法求解入手容易, 思路简单, 但皆因中途函数在某点处的极限难以求出以至解答半途而废, 笔者研究后发现这些极限均为00 型, 无法按常规方法约掉零因子, 但若借助高等数学洛必达法则便能迎刃而解。笔者以2014年陕西四川两道高考压轴试题某一问的求解为例展示它的应用。 1.洛必达法则的内容 当x a →时,()f x 及()g x 都趋于零(或无穷大);在点a 的去心邻域内()f x '及()g x '都存在,且()0g x '≠;()()lim lim ()() x a x a f x f x g x g x →→'='. 这种在一定条件下通过分子分母分别求导再求极限来确定未定式值的方法,叫洛必达法则。使用时注意两点:①使用前要检查函数 极限是否满足00或∞∞ 型;②洛比达法则可连续使用多次. 2.高考试题运用举例 例1 (2014年陕西高考理科数学第21 题)设函数 ()ln(1),()'(),0f x x g x xf x x =+=≥,其中'()f x 是()f x 的导函数. (1)11()(),()(()),n n g x g x g x g g x n N ++==∈,求()n g x 的表达式; (2)若()()f x ag x ≥恒成立,求实数a 的取值范围; (3)设n N +∈,比较(1)(2)()g g g n +++与()n f n -的大小,并加以证明. 解:(2)已知()()f x ag x ≥恒成立,即ln(1)1ax x x +≥+恒成立.①当0x =时,原不等式显然成立,此时a R ∈;②当0x >时,01x x >+,则有(1)ln(1)(0)x x a x x ++≤>, 设(1)ln(1)()(0)x x h x x x ++=>,则[]min ()a h x ≤,2 ln(1)()x x h x x -+'∴= 令()ln(1)x x x ?=-+,则()h x '与()x ?同号.()01x x x ?'=>+,

洛必达法则失效的种种情况及处理方法

《高数解题的四种思维定势》 1.在题设条件中给出一个函数f(x)二阶和二阶以上可导,“不管三七二十一”,把f(x)在指定点展成泰勒公式再说。 2.在题设条件或欲证结论中有定积分表达式时,则“不管三七二十一”先用积分中值定理对该积分式处理一下再说。 3.在题设条件中函数f(x)在[a,b]上连续,在(a,b)内可导,且f(a)=0或f(b)=0或f(a)=f(b)=0,则“不管三七二十一”先用拉格朗日中值定理处理一下再说。 4.对定限或变限积分,若被积函数或其主要部分为复合函数,则“不管三七二十一”先做变量替换使之成为简单形式f(u)再说。 《线性代数解题的八种思维定势》 1.题设条件与代数余子式Aij或A*有关,则立即联想到用行列式按行(列)展开定理以及AA*=A*A=|A|E 。2.若涉及到A、B是否可交换,即AB=BA,则立即联想到用逆矩阵的定义去分析。 3.若题设n阶方阵A满足f(A)=0,要证aA+bE可逆,则先分解出因子aA+bE再说。 4.若要证明一组向量a1,a2,…,as线性无关,先考虑用定义再说。 5.若已知AB=0,则将B的每列作为Ax=0的解来处理再说。 6.若由题设条件要求确定参数的取值,联想到是否有某行列式为零再说。 7.若已知A的特征向量ζ0,则先用定义Aζ0=λ0ζ0处理一下再说。 8.若要证明抽象n阶实对称矩阵A为正定矩阵,则用定义处理一下再说。 关于可积和原函数存在 如下三种情况可积,是充分条件 1。闭区间上的连续函数是可积的 2。只有有限个第一类间断点的函数是可积的,也就是分段连续函数是可积的 3。单调有界函数必定可积 不满足以上三条的也可能是可积的,上面的是充分条件 另外,关于原函数是否存在 在某个区间上有第一类的函数,则在这个区间上一定不存在原函数 在某个区间上有第二类间断点的函数,则在这个区间上有可能有原函数,也可能没有 最后,可积和是否有原函数,说的不是一个事情,这个要记住了 可积大概的理解,就是图形和x轴围成的面积是存在的,不是无穷大的 原函数,就是有这样一个函数,可以表达块面积 显然,面积存在的时候,是不一定有这样一个函数的 关于合同,相似,等价的关系 1、两个矩阵合同,并不需要他俩一定是对称矩阵! 2、俩个实对称矩阵合同的充要条件是它俩必然具有相同得正负惯性指数; 3、不是实对称的俩矩阵合同,根本无从讨论它俩的什么正负惯性指数——因为二次型的矩阵一定是实对称矩阵,也只有实对称矩阵对应的二次型才有所谓正负惯性指数这一概念!呵呵^_^ 4、两个矩阵合同,一定推出它俩等价;两个矩阵相似,也一定推出它俩等价;两矩阵相似与两矩阵合同谁也不比谁更强! 5、如果两矩阵有相同的秩,且为同型矩阵,那么两矩阵等价 6、两个实对称矩阵相似,可推出两个矩阵合同,但合同不能推出相似 关于偏导,可微 1。f(x,y)偏导连续推出f(x,y)可微 2。可微推出f(x,y)连续 3。可微推出f(x,y)的偏导存在 一元函数情形: 连续不一定可导

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