極限方法

何時可以使用羅必達法則,何時不行?

羅必達法則有前提,不是每個商都預設使用的方法。微分前先檢查形式。

先看結論

只有代入得到 0/0 或 ∞/∞,且滿足定理條件時,才使用羅必達法則。

商必須符合適用的不定型,且微分後的商在目標附近有意義。

什麼時候使用何時使用羅必達法則?

操作符號前,先從最外層的數學結構選擇方法。條件是題目的一部分,不是可省略的附註。

先確認 1

哪個結構決定方法?

接下來怎麼做

商式符合適用形式,且沒有更簡單的方法時,才使用此法則。

先確認 2

哪些條件會改變答案?

接下來怎麼做

商必須符合適用的不定型,且微分後的商在目標附近有意義。

先確認 3

應該如何檢查結果?

接下來怎麼做

寫出原始形式,並驗證轉換後的極限。

安全的使用步驟

先代入或分析增長,說明所得形式。

只有 0/0 或 ∞/∞,且滿足定理條件時,才繼續。

分別微分分子與分母,不使用商法則。

求新的極限;只有仍符合適用形式時,才重複使用。

1
f(x)/g(x) → 0/0 或 ∞/∞
2
滿足條件時,lim f/g = lim f′/g′
3
分別微分分子與分母

解題範例

lim x→0 [exp(x)−1]/x
11

導數之比為 exp(x)/1。

lim x→0 sin(x)/x
11

也可以使用標準極限。

lim x→∞ x/exp(x)
00

導數之比為 1/exp(x)。

常見錯誤

  • • 跳過形式檢查。
  • • 使用商法則。
  • • 對非商式直接套用法則。
  • • 形式已不適用,卻繼續重複使用。

錯誤診斷:找出第一個不成立的步驟

錯誤嘗試

在零點附近對 (x+1)/x 使用羅必達法則

錯在哪裡

形式為 1/0,不符合條件。

正確處理

分析單側發散行為。

錯誤嘗試

使用商法則

錯在哪裡

定理比較的是 f′/g′。

正確處理

分別微分分子與分母。

改變結構,練習相同概念

揭示參考答案前,先指出法則及其條件,並解釋每個正負號與因子。

lim x→0 sin(x)/x

作答前檢查

也可以使用標準極限。

查看參考答案

參考答案

11
lim x→∞ x/exp(x)

作答前檢查

導數之比為 1/exp(x)。

查看參考答案

參考答案

00

用計算機試算同一道題

每個連結都會開啟對應計算機,並帶入完整算式、變數與必要條件。

開啟未填入範例的計算機: 極限

常見問題

1/0 可以使用嗎?+

不可以,它不是適用的不定型。

要使用商法則嗎?+

不用,分子與分母分別微分。

每個 0/0 極限都一定要使用嗎?+

不一定,因式分解或標準極限可能更清楚。

重點整理

說明形式,檢查條件,分別微分分子與分母,再重新評估轉換後的極限。

比較使用方案