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函數極限的計算方法

導讀再看另一個例子,\;(\;lim_{x \;to 0} \;left( \;frac{1}{e^x-1} - \;frac{1}{x} \;right)\;),同樣利用羅必塔法則,首先將其轉換為\;(\;lim_{x \;to 0} \;frac{x - e^x + 1}{x(e^x - 1)}\;),繼續應用羅必塔法則,轉換為\;(\;lim_{x \;to 0} \;frac{1 - e^x}{e^x + xe^x - 1}\;),進一步簡化為\;(\;lim_{x \;to 0} \;frac{-e^x}{2e^x + xe^x}

當我們面對函數極限的計算時,經常會遇到0/0型的不定式,這時我們可以使用羅必塔法則,即對分子分母分別求導。例如,對于函數極限\(\lim_{x \to 0} \frac{x^3}{\sin x - x}\),我們首先應用羅必塔法則,將其轉換為\(\lim_{x \to 0} \frac{3x^2}{\cos x - 1}\),接著繼續應用羅必塔法則,得到\(\lim_{x \to 0} \frac{6x}{-\sin x}\),再一步簡化為\(\lim_{x \to 0} \frac{6}{-\cos x}\),最后得出結果-6。再看另一個例子,\(\lim_{x \to 0} \left( \frac{1}{e^x-1} - \frac{1}{x} \right)\),同樣利用羅必塔法則,我們首先將其轉換為\(\lim_{x \to 0} \frac{x - e^x + 1}{x(e^x - 1)}\),繼續應用羅必塔法則,轉換為\(\lim_{x \to 0} \frac{1 - e^x}{e^x + xe^x - 1}\),進一步簡化為\(\lim_{x \to 0} \frac{-e^x}{2e^x + xe^x}\),最終得到結果-1/2。通過這些例子,我們可以看到羅必塔法則是解決0/0型不定式極限問題的有效工具。關鍵在于正確地應用法則,不斷對分子分母求導,直到能夠直接計算出極限值。值得注意的是,這種方法雖然強大,但在應用時需要特別小心,確保每次求導后仍保持原函數的性質不變。此外,還需注意在某些情況下,可能需要對原函數進行適當的變形或簡化,以便更好地應用羅必塔法則。

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