洛必达法则应用
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着作，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)()(lim )(x g x f x ax →∞→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型和∞∞型. 未定式极限除了以上两种外，还有∞⋅0型、∞-∞型、0∞型、∞1型、00型等五种，后面几种都可以转换成前面两种类型来进行计算，因此掌握00型和∞∞型极限的计算方法是前提．2.1 洛必达法则0型定理2.1 设函数)(x f ，)(x g 满足：（1）当a x →时，函数)(x f 及)(x g 都趋于零；（2）在点a 的某去心邻域内，)('x f 及)('x g 都存在且0)('≠x g ； （3）)(')('limx g x f ax →存在（或为无穷大）， 那么)(')('lim)()(limx g x f x g x f a x ax →→=. 这就是说，当)(')('limx g x f ax →存在时，)()(lim x g x f a x →也存在且等于)(')('lim x g x f a x →；当)(')('lim x g x f a x →为无穷大时，)()(limx g x f ax →也是无穷大，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的值的方法称为洛必达法则. 证明 因为)()(x g x f 当a x →时的极限与)(a f 及)(a g 无关，所以可以假定0)()(==a g a f ，于是由条件（1）、（2）知道，)(x f 及)(x g 在点a 的某一邻域内是连续的，设x 是这一邻域内的一点，那么在以x 及a 为端点的区间上，柯西中值定理的条件均满足，因此有)(')(')()()()()()(ξξg f a g x g a f x f x g x f =--= （ξ在x 与a 之间）.令a x →，并对上式两端求极限，注意到a x →时a →ξ，再根据条件（3）便得要证明的结论.如果)(')('x g x f 当a x →时仍属于00型，且这时)('x f ，)('x g 都能满足定理中)(x f ，)(x g 所要满足的条件，那么可以继续使用洛必达法则，从而确定)()(limx g x f ax →，即 )('')(''lim )(')('lim )()(limx g x f x g x f x g x f a x a x ax →→→==. 且可以依次类推.定理2.2 设函数)(x f ，)(x g 满足：（1）当∞→x 时，函数)(x f 及)(x g 都趋于零；（2）当N x >时，)('x f 及)('x g 都存在且0)('≠x g ； （3）)(')('limx g x f x ∞→存在（或为无穷大）， 那么)(')('lim)()(limx g x f x g x f x x ∞→∞→=. 2.2 洛必达法则∞∞型 定理2.3 设函数)(x f ，)(x g 满足：（1）当a x →时，函数)(x f 及)(x g 都趋于∞；（2）在点a 的某去心邻域内，)('x f 及)('x g 都存在且0)('≠x g ； （3）)(')('limx g x f ax →存在（或为无穷大）， 那么)(')('lim)()(limx g x f x g x f a x ax →→=. 定理2.4 设函数)(x f ，)(x g 满足：（1）当∞→x 时，函数)(x f 及)(x g 都趋于∞； （2）当N x >时，)('x f 及)('x g 都存在且0)('≠x g ； （3）)(')('limx g x f x ∞→存在（或为无穷大）， 那么)(')('lim)()(limx g x f x g x f x x ∞→∞→=. 2.3 其他类型未定式除了上述的00型和∞∞型未定式外，还有∞-∞∞⋅∞∞,0,,0,100等类型的未定式．这几种类型的未定式，都可转化为00型或∞∞型的未定式，即可利用洛必达法则进行求解．如下图所示：具体步骤如下：(1)∞⋅0型未定式可将乘积化为除的形式，即当0x x →或∞时，若0)(→x f ,∞→)(x g ，则()()()()x g x f x g x f x x x x 1limlim 0→→=⋅或()()()()x f x g x g x f x x x x 1lim lim 00→→=⋅， 这样，∞⋅0型未定式就变为00型或∞∞型未定式. (2)∞-∞型未定式可通过通分计算，即当0x x →或∞时，若∞→)(x f ,∞→)(x g ，则()()()()()()11()lim lim11x x x x f x g x f x g x f x g x →→---=⋅， 这样，∞-∞型未定式就变为型未定式. (3)00，1∞，0∞型未定式可先化为以e 为底的指数函数的极限, 再利用指数函数的连续性, 转为直接求指数的极限,而指数的极限形式为“∞⋅0”型, 再转化为“00” 型或“∞∞”型计算.当0x x →或∞时，若0)(→x f (或1)(→x f ，或∞→)(x f )，0)(→x g （或∞→)(x g ）. 则()()ln ()lim ()lim g x g x f x x x x x f x e →→=或000lim ()ln ()()()ln ()lim ()lim x x g x f x g x g x f x x x x x f x e e →→→==，这样就可利用洛必达法则进行求解. 2.4 洛必达法则求极限的条件 从定理知道, 无论是“00”型还是“∞∞”型,都必须具备一个重要条件, 即在自变量的同一变化过程中，)(')('lim)(x g x f x ax →∞→存在（或为∞）时，才有)()(lim )(x g x f x a x →∞→存在（或为∞），且)(')('lim )()(lim )()(x g x f x g x f x x a x a x →∞→∞→→=，0型∞∞型 ∞-∞型 ∞⋅0型00,1,0∞∞型但是此条件却不便先验证后使用，所以连续多次使用法则时，每次都必须验证它是否为“0”型或“∞∞”型，其使用程序如下： )()(lim)(x g x f x a x →∞→（“00”），)(')('lim )(x g x f x a x →∞→（“00”），...，)()(lim )1()1()(x g x f n n a x x --→→∞（“00”），若)()(lim )()()(x g x f n n a x x →∞→存在（或为∞），那么才有式子)()(lim )()(lim ...)(')('lim )()(lim )()()1()1()()()()(x g x f x g x f x g x f x g x f n n a x n n a x a x a x x x x x →∞→∞→∞→∞→--→→→====成 立。
洛必达法则的应用
洛必达法则的应用一、什么是洛必达法则？洛必达法则是经济学中的一个基本原理，它指出，当某种商品的价格上涨时，消费者会减少对该商品的需求量；反之，当价格下降时，消费者会增加对该商品的需求量。
这个原理也被称为“需求定律”。
二、洛必达法则在市场营销中的应用1. 价格策略根据洛必达法则，价格上涨会导致需求量下降，因此，在制定产品价格时需要考虑到消费者的需求反应。
如果产品定价过高，可能会导致销售不佳；如果产品定价过低，则可能会影响品牌形象和利润率。
因此，在制定产品价格时需要进行市场调研和分析，了解消费者的需求和心理预期，并根据这些信息来确定最合适的价格策略。
2. 促销策略促销活动是提高销售额和市场份额的重要手段之一。
根据洛必达法则，在促销活动中可以采取不同的策略来刺激消费者购买行为。
例如，可以通过打折、赠品、限时优惠等方式来降低产品价格，从而增加产品的需求量；或者通过推出新品、改良旧品等方式来提高产品的附加价值，从而吸引消费者购买。
3. 市场定位策略市场定位是指企业在市场中选择自己的目标客户群体，并以此为基础来制定产品设计、营销策略和品牌形象。
根据洛必达法则，在市场定位中需要考虑到不同消费者对价格的敏感程度。
例如，对于高端用户来说，他们更注重产品的质量和品牌形象，对于价格的敏感度相对较低；而对于普通消费者来说，他们更注重产品的价格和性价比，对于价格的敏感度相对较高。
因此，在制定市场定位策略时需要根据不同客户群体的需求和心理预期进行差异化分析。
三、洛必达法则在企业管理中的应用1. 成本控制策略成本控制是企业管理中非常重要的一项工作。
根据洛必达法则，在制定成本控制策略时需要考虑到产品价格与销售量之间的关系。
如果企业将成本控制得太紧，可能会导致产品质量下降或者生产效率降低，从而影响产品的销售量；反之，如果企业将成本控制得过松，可能会导致产品价格过高，从而影响产品的销售量。
因此，在制定成本控制策略时需要综合考虑产品价格、销售量和成本之间的关系。
导数的应用2洛必达法则
导数的应用二、洛必达法则 若f(x)与g(x)满足： （1）；（2）在点a 的某个去心邻域内可导，且；（3）；则。
标准型： 例：lim ()lim ()0x ax af xg x →→==()0g x '≠()lim ()()x a f x A g x →'=∞'或()()lim lim ()()()x a x a f x f x A g x g x →→'==∞'或0,0∞∞型型4322164lim lim 3221x x x x x →→-==-2001lim lim 121x xx x e e x x x →→-==---320000sin 1cos sin cos 1lim lim lim lim 3666x x x x x x x x x x x x →→→→--====2001ln(1)1lim lim 2x x x x x x →→++==∞注意：并不是所有的极限都能够用洛必达法则，必须满足应用条件。
例：求极限错解：正解：注意：有些极限由于其中的函数求导不易而不直接使用洛必达法则。
例：11ln 1lim (0)lim (0)lim (0)0n n n x x x x x n n n x nx nx -→+∞→+∞→+∞>=>=>=201sinlimsin x x x x →200111sin 2sin coslimlim sin cos x x x x x x x x x →→-==不存在2200011sin sin1lim lim lim sin 0sin x x x x x x x x x x x →→→===2222tan sin cos3sin cos3sin 3sin3lim lim lim lim 3tan3cos sin3sin3cos sin3sin x x x x x x x x x x x x x x x x x x ππππ→→→→-====-gg非标准型1：非标准型2：非标准型3：（1）（2）∞g 0型222+21arctan 12lim (arctan )lim lim lim 11121x x x x x xx x x x x x ππ→∞→+∞→+∞→+∞--+-====+-∞±∞型1111121ln 1ln 11ln lim()lim lim lim 111ln (1)ln ln 1ln 11lim 112x x x x x x x x x x xx x x x x x xx xx x x →→→→→-++--===---+-+==+000∞∞K 1型，型，型，111111ln lim lim ln 111111lim lim xx x x x x xxx x xeeee-→→----→→====00020ln lim1lim ln ln 001lim1lim 0lim lim 1x xx x x x x xxx x x x x xxx ee eeee →+→+→+→+→+→+--=======其他方法：如果复合函数中带有分式或根号，则采用换元法转换成标准型之后再采用洛必达法则。
洛必达法则的内容及运用注意事项
洛必达法则的内容及运用注意事项
1、分子分母的极限是否都等于零(或者无穷大)；
2、分子分母在限定的区域内是否分
别可导。
如果这两个条件都满足，接着求导并判断求导之后的极限是否存在：如果存在，
直接得到答案；如果不存在，则说明此种未定式不可用洛必达法则来解决；如果不确定，
再在验证的基础上继续使用洛必达法则。
注意事项
1、谋音速就是高等数学中最重要的内容之一，也就是高等数学的基础部分，因此熟
练掌握谋音速的方法对努力学习高等数学具备关键的意义。
洛比达法则用作谋分子分母同
趋向零的分式音速。
2、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。
3、洛必达法则厚边未定式音速的有效率工具，但是如果仅用洛必达法则，往往排序
可以十分繁杂，因此一定必须与其他方法结合，比如说及时将非零音速的乘积因子分离出
来以精简排序、乘积因子用等价量替代等等。
洛必达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。
众所周知，两个无穷小之比或两个无穷大之比的极限可能存在，也可能不存在。
因此，求
这类极限时往往需要适当的变形，转化成可利用极限运算法则或重要极限的形式进行计算。
洛必达法则便是应用于这类极限计算的通用方法。
洛必达法则适用范围
洛必达法则适用范围
勒洛必达法则（Lorenz's Law of Instrument Interchangeability）是一种计量学（metrology）原理，用于定义衡器（instrument）之间的互换性。
根据勒洛必达法则，按照一定规范构建的衡器仪器，在相同的测量情境下，应该能够得到相同的结果。
勒洛必达法则是一种在计量学及物理测量领域准确测量的技术，它的适用范围包括以下几大类：
一、力学测量范围：
1.重量测量：磅秤、汤勺秤、洗衣秤、衡器等。
2.体积测量：度量杯、量杯、量筒等。
3.长度测量：游标卡尺、三孔卡尺、圆规、尺子等。
4.角度测量：坐标角度仪、探头仪、三角器、成直角量器等。
二、电磁测量范围：
1.电压测量：普通电表、多功能电表、电压计、电压变送器等。
2.电流测量：电流互感器、电流表、电流变送器等。
3.电阻测量：阻值表、电阻计、变阻器等。
4.电容测量：普通电容器、微波电容器、电容表等。
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洛必达法则泰勒公式
洛必达法则泰勒公式f(x)=f(a)+f'(a)(x-a)/1!+f''(a)(x-a)²/2!+f'''(a)(x-a)³/3!+...其中，f(x)是要计算的函数，a是展开点，f'(a)表示函数在a点的一阶导数，f''(a)表示函数在a点的二阶导数，以此类推。
通过使用洛必达法则，我们可以通过计算泰勒级数的前n项来近似计算函数在a点附近的值。
1.洛必达法则只适用于形如0/0或无穷大/无穷大形式的极限计算。
当计算极限时遇到这种情况，可以尝试使用洛必达法则来简化计算。
2.如果一个函数在特定点a处连续，并且它的导数在该点附近存在且有定义，那么这个函数在该点处的极限等于导数在该点的值。
也就是说，如果f(a)=g(a)=0，且f'(a)和g'(a)存在（有限或无穷大），那么f(x)/g(x)的极限为f'(a)/g'(a)。
3.洛必达法则可以迭代使用，即可以多次应用洛必达法则来计算复杂的极限。
如果一个极限形式无法直接应用洛必达法则，可以通过迭代运用洛必达法则来简化极限的计算。
4.使用洛必达法则需要注意，由于洛必达法则只是一种近似方法，所以在使用洛必达法则计算极限时，结果可能只是一个近似值，并不是一个准确的值。
因此，在进行极限计算时，需要将结果验证过程中的任何近似值与准确值进行比较。
洛必达法则的应用广泛，特别是在微积分和数学分析中。
通过洛必达法则，我们可以在计算函数的极限时，通过近似的方式得到一个接近准确值的结果。
因此，洛必达法则被认为是一种非常有用的数学工具，对于解决复杂的极限计算问题有着重要的作用。
洛必达法则的应用
f ( x) F ( x) F ( ) f ( ) lim lim lim lim A. x a g ( x ) x a G ( x ) a G( ) a g ( )
例1 解
tan x 求 lim . x 0 x
0 ( ) 0
(tan x ) sec2 x 1. 原式 lim lim x 0 x 0 ( x ) 1
F ( x),G( x)满足柯西中值定理的条 件, 则有 F ( ) F ( x ) F ( x ) F (a ) (在x与a之间) G( x ) G( x ) G(a ) G( )
F ( ) F ( x ) f ( x ) A, lim A, lim 当x a时, a , 而 lim a G( ) x a G ( x ) x a g ( x )
定义 这种在一定条件下通过分子分母分别求导再求极限 来确定未定式的值的方法称为洛必达法则.
当x 时,以及x a ( a ), x ( )时, 该法则仍然成立 .
证
定义辅助函数
g ( x), x a f ( x ), x a G( x ) , F ( x) , 0, xa 0 , x a 在 U (a, ) 内任取一点 x, 在以 a 与 x 为端点的区间上 ,
练习题
一、填空题：
0 1 、洛必达法则除了可用于求“ ” ，及“ ”两种 0 类 型 的未 定 式的 极限 外 ，也 可 通 过 变 换 解 决 _____________，_____________，____________， _____________ ，_____________ ，等型的未定式 的求极限的问题.
1 cos x lim 0. x 0 2x
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 af x →= 及()lim 0x ag x →=；(2)在点a 的去心邻域内，f(x) 与g(x) 可导且g'(x)≠0；(3)()()limx a f x l g x →'='， 那么 ()()lim x a f x g x →=()()limx 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)()()limx f x l g x →∞'='，那么 ()()lim x f x g x →∞=()()limx 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 af x →=∞及()lim x ag 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 →=()()limx af x lg 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。