дипломы,курсовые,рефераты,контрольные,диссертации на заказ

Курс высшей математики Оглавление

Раскрытие неопределенностей. 

Правило Лопиталя.

 

(Лопиталь (1661-1704) – французский математик)

 К разряду неопределенностей принято относить следующие соотношения:

Примеры решения задач Правило Лопиталя Раскрытие неопределенностей

 

  Теорема (правило Лопиталя). Если функции f(x) и g(x) дифференцируемы в вблизи точки а, непрерывны в точке а, g¢(x) отлична от нуля вблизи а и f(a) = g(a) = 0, то предел отношения функций при х®а равен пределу отношения их производных, если этот предел (конечный или бесконечный) существует.

 

  Доказательство. Применив формулу Коши, получим:

Моделирование цепей переменного тока

где e - точка, находящаяся между а и х. Учитывая, что f(a) = g(a) = 0:

 

  Пусть при х®а отношение  стремится к некоторому пределу. Т.к. точка e лежит между точками а и х, то при х®а получим e®а, а следовательно и отношение  стремится к тому же пределу. Таким образом, можно записать:

.

 

Теорема доказана.

 

  Пример: Найти предел .

 

Как видно, при попытке непосредственного вычисления предела получается неопределенность вида . Функции, входящие в числитель и знаменатель дроби удовлетворяют требованиям теоремы Лопиталя.

f¢(x) = 2x + g¢(x) = ex;

 

;

[an error occurred while processing this directive]

Пример: Найти предел .

;

.

 

  Если при решении примера после применения правила Лопиталя попытка вычислить предел опять приводит к неопределенности, то правило Лопиталя может быть применено второй раз, третий и т.д. пока не будет получен результат. Естественно, это возможно только в том случае, если вновь полученные функции в свою очередь удовлетворяют требованиям теоремы Лопиталя.

 Пример: Найти предел .

 

;

;

 

  Следует отметить, что правило Лопиталя – всего лишь один из способов вычисления пределов. Часто в конкретном примере наряду с правилом Лопиталя может быть использован и какой – либо другой метод (замена переменных, домножение и др.).

 

[an error occurred while processing this directive]

 Пример:  Найти предел .

 

;

 - опять получилась неопределенность. Применим правило Лопиталя еще раз.

 

;

 - применяем правило Лопиталя еще раз.

 

;

;

 

  Неопределенности вида  можно раскрыть с помощью логарифмирования. Такие неопределенности встречаются при нахождении пределов функций вида , f(x)>0 вблизи точки а при х®а. Для нахождения предела такой функции достаточно найти предел функции lny = g(x)lnf(x).

 

  Пример: Найти предел .

 

Здесь y = xx, lny = xlnx.

Тогда . Следовательно 

 

  Пример: Найти предел .

 

- получили неопределенность. Применяем правило Лопиталя еще раз.

;

 

Аналитическая геометрия плоскости и поверхности Курс лекций Векторная алгебра. Электронные учебники - MATLAB Компьютерная математика Maple Лекции первого семестра первого курса Дифференциальное исчисление функции Дифференциальные уравнения первого порядка Теория вероятностей. Основные понятия Математический анализ Двойной интеграл Геометрический смысл производной Числовые ряды Степенные ряды Аналитическая геометрия Функции графики задачи Курс лекций Примеры задачи Интегрирование и дифференцирование матрицы ;