数学分析理论基础23:不定式极限

如题所述

第1个回答  2022-06-23
两个无穷小量或无穷大量之比的极限统称为不定式极限

定理:若函数 满足:

1.

2.在点 的某空心邻域 上两者都可导,且

3. ( 可为实数也可为 或 )



证明:

补充定义 ,使得 在点 处连续

,在区间 (或 )上应用柯西中值定理



即 ( 介于 与 之间)

当令 时,也有



注:

1.定理中 换成 ,只要满足相应修正条件2中的邻域也可得同样的结论

2.若 仍是 型不定式极限,可再次用洛必达法则,即考察 是否存在。此时 在 的某邻域上必须满足条件

定理:若函数 满足:

1.在 的某右邻域 上两者都可导,且

2.

3. ( 可为实数,也可为 )



证明:

设 为实数

对满足不等式 的每个



在 上满足柯西中值定理

故 使得

由保号性

,使得

当 时







由保号性

使得 时







由保号性

当 时有

即证得

类似可证 或 的情形

注:

1.定理对于 或 等情形也有相同结论

2.若 满足相应条件,则可再次应用定理

3.若 不存在,不能说明 不存在

例:设 在区间 上可导, ,证明

证:



不定式极限还有 等类型,经过简单变换,一般均可化为 型或 型的极限

例:设

且已知 ,试求

解:

可利用函数极限的归结原则,通过先求相应形式的函数极限而得到结果

例:

解:

先求

取对数后求极限

由归结原则可得

注:不可在数列形式下直接用洛必达法则,因为对于离散变量 求导没有意义
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