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洛必达法则失效处理方式之一!

 政二街 2018-12-07

洛必达法则失效处理方式之一!

昨天写了一篇文章:洛必达法则—蕴涵在黑暗之中的极限法则!有网友留言,希望我能给出具体的解法。今天我们就来看看,洛必达法则失效的时候,我们怎么处理!我们通过具体的例题来看看如何处理!

第一题:

洛必达法则失效处理方式之一!

遇到这种题,有的同学可能是给出下面的这种解法:

洛必达法则失效处理方式之一!

最后的结果是1,那么这种解法对不呢?不对,为什么不对。因为sin(1/x),在x→0过程中,1/x为无穷大,并不能使用等价无穷大替换,即sin(1/x)~1/x。如果是x→∞过程中,sin(1/x)~1/x是成立的。但是这个题目中是x→0。我们可以通过图像来看看sin(1/x)在0的一个邻域内图像:

洛必达法则失效处理方式之一!

将邻域缩小:

洛必达法则失效处理方式之一!

越靠近0的位置,其振荡越剧烈,我们根本无法窥探其真实的图像变化。

洛必达法则失效处理方式之一!

但是我们从图中可以看到,越靠近于0的过程中,sin(1/x)的值是有界的。因此

洛必达法则失效处理方式之一!

为无穷小数乘以有界函数,结果为无穷小,结果为0.

洛必达法则失效处理方式之一!

上述处理的方式为:化简先行!

我们再来看看第二个例子:

洛必达法则失效处理方式之一!

我们先用倒代换变化一下:

洛必达法则失效处理方式之一!

然后再用洛必达法则:

洛必达法则失效处理方式之一!

那么,我们就要问了?为什么要这样处理?为什么?

是因为,

洛必达法则失效处理方式之一!

这个公式中,分子是一个简单函数,而分母是一个复杂函数。就感觉是一个“头轻脚重”的样子,这样的公式是比较稳定的,很不容易通过洛必达法则求出。通过倒代换之后:

洛必达法则失效处理方式之一!

就消除了“头轻脚重”的影响,变成了“头重脚轻”的样子,这样子的事物本来就容易倒嘛,那就导它!同样的,遇到arcsinx,arctanx等这样的函数就是比较复杂的,是因为求导出来比较复杂,所以一般我们将其放在分子的地方来处理。如果是指数函数,一般来说就比较简单一点,一般放在分母就可以了。

所以这个题的处理方式是:倒代换!

我们再来看第三题:

洛必达法则失效处理方式之一!

其实这个比较容易看出结果来,因为分子是无穷大减无穷小,分母是无穷大加无穷小。在无穷大面前,任何的常数其实都失去了意义。就好比马云有几千亿的资产,你送给他几百万块钱,对于他来讲,这是毫无意义的。所以这个函数的极限就是1。如果是要给出具体的处理方式,我们可以采用,分子分母同时乘以一个非0因子来解决。

洛必达法则失效处理方式之一!

所以解决的方式是:分子分母同时乘以一个非零因子来解决。

当然还有更多的方法和技巧来处理,在此我就不用继续多说,后续发文在继续讨论。最后我要说两点:一是洛必达法只是一种简化运算极限的方式,如果采用这种方式将题目变得更加复杂了,说明此时用洛必达的条件还不是时候,因为解题的核心是简单化。二是对于判断一个题首先该不该让洛必达上场,这个要试了才知道,试了之后发现越来越复杂,或者极限不存在,这说明还不能用它,因此该方法具有滞后性,就是试验了才能知道能不能先用,当然凭借一定的经验可以做到一定的预判。如果发现洛必达实效的时候,最好是通过变化形式再用洛必达法则。变化的形式有很多,有化简、倒代换(分子分母变化,或者是将x→∞转变为1/x→0)、分子分母同时乘以一个因式、等价无穷小、泰勒展开等等。具体的方式,后面我写文,专题来说明。有什么好的建议,欢迎大家留言,有空就会给大家回复。

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