Правило Лопиталя (Много всякого и полезного по матану)
Описание файла
Файл "Правило Лопиталя" внутри архива находится в папке "Много всякого и полезного по матану". Документ из архива "Много всякого и полезного по матану", который расположен в категории "". Всё это находится в предмете "математический анализ" из 1 семестр, которые можно найти в файловом архиве РТУ МИРЭА. Не смотря на прямую связь этого архива с РТУ МИРЭА, его также можно найти и в других разделах. Архив можно найти в разделе "остальное", в предмете "математический анализ" в общих файлах.
Онлайн просмотр документа "Правило Лопиталя"
Текст из документа "Правило Лопиталя"
Правило Лопиталя (раскрытие неопределённостей):
Будем говорить, что отношение f(x)/g(x) представляет собой неопределенность вида 0/0 при xа, если limxаf(x)= limxаg(x)=0. Раскрыть эту неопредел-сть – это значит найти limxаf(x)/g(x), если он существует.
Теорема №1: Пусть f(x) и g(x) определены и дифференцируемы в окрестности точки х=а, за исключением, быть может, самой точки a, limxаf(x)= limxаg(x)=0, g(x) и g'(x)0 в этой окрестности. Тогда, если существует limxаf'(x)/g'(x), то существует limxаf(x)/g(x) и имеет место равенство limxаf(x)/g(x)=limxаf'(x)/g'(x) {1}. Доказательство: Будем считать, что а – конечное число. (В случае а= см. ниже замечание 3.) Доопределим функции f и g в точке х=а, полагая f(a)=g(a)=0. Тогда эти функции будут непрерывны в точке а. Рассмотрим отрезок [а,х], где х>а или х<а. На [а,х] функции f и g непрерывны, а на (а,x) дифференцируемы, поэтому по теореме Коши существует точка S такая, что (f(x)–f(a))/(g(x)–g(a))=f'()/g'() (при (а,x)) или f(x)/g(x)=f'()/g'().
Когда хa и, то и a, поэтому в силу условия теоремы имеем limxаf(x)/g(x)=limаf'()/g'() =limxаf'(x)/g'(x) {2}при условии, что предел в правой части равенства существует. Этим теорема доказана. Замечания: [1] Если предел справа в {1}не существует, то предел слева может существовать.
[2] Если выражение f'(x)/g'(x) представляет неопределенность вида 0/0 г и функции f'(x), g'(х) удовлетворяют условию теоремы №1, то limxаf(x)/g(x)=limxаf'(x)/g'(x)= limxаf''(x)/g''(x)
П
ри этом эти равенства надо понимать в том смысле, что если существует третий предел, то существует и второй и первый. Теорема №2 (/): Пусть f и g определены и дифференцируемы в окрестности точки х=a, limxaf(х)= limxag(х)=, g(x) и g'(x)0 в этой окрестности, тогда, если limxаf'(x)/g'(x), то limxаf(x)/g(x). [3] Если а=, то замена х=1/t сводит дело к а=0:
Выражаемые теоремами №1, 2 правила, в силу которых вычисление предела отношения функций может быть сведено к вычислению предела отношения их производных, наз. правилом Лопиталя по имени математика, который сформулировал это правило, правда, для весьма простых случаев. Впрочем, это правило было известно И. Бернулли до Лопиталя.
