微积分一个选择题不了解,高手帮帮忙啊~

答案为何是B啊!!!

本题答案为B,必要条件。
也就是说:若lim f '(x)/F'(x)存在,则lim f(x)/F(x)=lim f '(x)/F'(x),这就是洛必达法则。
反之,若lim f(x)/F(x)存在,lim f '(x)/F'(x)不一定存在。

反例:
lim[x→0] [x+x²sin(1/x)]/x
=lim[x→0] x/x + lim[x→0] x²sin(1/x)/x
=1+ lim[x→0] xsin(1/x)
=1 + 0
=1
但若分子分母求导,得:lim[x→0] [1+2xsin(1/x)-cos(1/x)]不存在

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可是为何lim f '(x)/F'(x)存在,lim f(x)/F(x)就存在啊?题目没说lim f(x)/F(x)存在啊。

追答

这个是洛必达法则,在书上自己看洛必达法则的定理及证明。

追问

我学过那个法则的啊,只有lim f(x)/F(x)推到lim f '(x)/F'(x)时前提是lim f '(x)/F'(x)必须存在,可是反过来没有说啊,洛必达法则没有涉及从lim f '(x)/F'(x)到lim f(x)/F(x)的过程(至少我们浙大版教材是这样的)

追答

只有当lim f '(x)/F'(x)存在时,才有lim f(x)/F(x)=lim f '(x)/F'(x),也就是说,当lim f '(x)/F'(x)存在时,必有lim f(x)/F(x)存在。

而当lim f(x)/F(x)存在时,lim f'(x)/F'(x)不一定存在,我已给出反例,这就说明是必要条件。

简要证明:
补充f(a)=0,F(a)=0,
lim[x→a] f(x)/F(x)
=lim[x→a] [f(x)-f(a)]/[F(x)-F(a)]
由Cauchy中值定理
=lim[ξ→a] f'(ξ)/F'(ξ)
由于lim f'(x)/F'(x)是存在
=lim[x→a] f'(x)/F'(x)
因此得:lim[x→a] f(x)/F(x)=lim[x→a] f'(x)/F'(x),因此lim[x→a] f(x)/F(x)也存在。

追问

呃,很感谢你回答了那么多。。。可是
你说
因此得:lim[x→a] f(x)/F(x)=lim[x→a] f'(x)/F'(x),因此lim[x→a] f(x)/F(x)也存在。
为甚后半句就”因此“了?
如果这样可以,岂不是也可这么推:
lim[x→a] f'(x)/F'(x)=lim[ξ→a] f'(ξ)/F'(ξ)=lim[x→a] [f(x)-f(a)]/[F(x)-F(a)]=lim[x→a] f(x)/F(x)
只要lim[x→a] f(x)/F(x)存在,lim[x→a] f'(x)/F'(x)就存在??

追答

不可以这样推,x与ξ是不同的,x是连续变化的,而ξ不是连续变化的,因此ξ→a只是x→a的一个子列,子列极限存在不能推出整个极限存在。反之,整个极限存在可以推出子列极限存在。

其实你做为工科学生,不需要知道这些的,前面该推的都给你推了,反例也给你举了,明明lim[x→a] f(x)/F(x)存在不推不出lim[x→a] f'(x)/F'(x)存在,例子摆在那儿,不是明显的吗。

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第1个回答  2012-12-01
本题答案为B。
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