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专题 18 洛必达法则
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题型01 洛必达法则的直接计算...............................................................................................................................1
题型02 洛必达法则解决最值问题...........................................................................................................................3
题型 01 洛必达法则的直接计算
【解题规律·提分快招】
一、前言
在高中,涉及到求参数的取值范围时,参数分离后,有时会出现分子与分母之比为两个无穷小之比、两个
无穷大之比或两个趋近于零的数之比。这个比值可能是定值也可能是不存在,这时如果我们要计算出他们
的比值,就需要运用到洛必达法则。
二、洛必达法则定义
在一定条件下,通过分子分母分别求导,再求极限来确定未定式的值的方法,称为洛必达法则。
三、法则形式
1、法则1( 型):若函数 和 满足下列条件:
(1)设当 时, 及 ;
(2)在点 处函数 和 的图像是连续的,即函数 和 在点 处存在导数;
(3) ;则: .
2、法则2( 型): 若函数 和 满足下列条件:
(1) 及 ;
(2)在点 处函数 和 的图像是连续的,即函数 和 在点 处存在导数;
(3) ,则: .3、法则3( 型):若函数 和 满足下列条件:
(1) 及 ;
(2)在点 处函数 和 的图像是连续的,即函数 和 在点 处存在导数;且 ;
(3) ,则: = .
【特别提醒】
(1)将上面公式中的 换成 洛必达法则也成立。
(2)洛必达法则可处理 型。
(3)首先要检查是否满足 型定式,否则用洛必达法会出错。当不满足三个
前提条件时,就不能用洛必达法则
(4)若条件符合,洛必达法则可连续多次使用,直到求出极限为止。
(5)高中阶段,洛必达法则一般是用来确定最值,方便解题。
四、适用类型的转化
(1) 型的转化: 或 ;
(2) 型的转化:
(3) 、 型的转化:幂指函数类
【典例训练】
一、单选题
1.(23-24高三下·吉林长春·期中)1696年,洛必达在他的著作《无限小分析》一书中创造了一种算法,
用以寻找满足一定条件的两函数之商的极限,法则的大意为:在一定条件下通过对分子、分母分别求导再
求极限来确定未定式值的方法.如: ,按此法则有
( )
A.2 B.1 C.0 D.-2
2.我们把分子、分母同时趋近于0的分式结构称为 型,比如:当 时, 的极限即为 型.两个
无穷小之比的极限可能存在,也可能不存在,为此,洛必达在1696年提出洛必达法则:在一定条件下通过对分子、分母分别求导再求极限来确定未定式值的方法.如: ,
则 ( )
A.0 B. C.1 D.2
二、填空题
3. 年,洛必达在他的著作《无限小分析》一书中创造了一种算法,用以寻找满足一定条件的两函数
之商的极限,法则的大意为:在一定条件下通过对分子、分母分别求导再求极限来确定未定式值的方法.
如: ,按此方法则有 .
题型 02 洛必达法则解决最值问题
【典例训练】
一、解答题
1.(2024高三·全国·专题练习) 恒成立,求 的取值范围
2.(2024高三·全国·专题练习)已知函数 .当 时 ,求 的取值范
围.
3.(2024高三·全国·专题练习)已知函数 ,如果当 ,且 时, ,
求 的取值范围.
4.(2024·浙江·二模)①在微积分中,求极限有一种重要的数学工具——洛必达法则,法则中有结论:若
函数 , 的导函数分别为 , ,且 ,则
.
②设 ,k是大于1的正整数,若函数 满足:对任意 ,均有 成立,且
,则称函数 为区间 上的k阶无穷递降函数.
结合以上两个信息,回答下列问题:
(1)试判断 是否为区间 上的2阶无穷递降函数;(2)计算: ;
(3)证明: , .
一、单选题
1.(23-24高三下·北京朝阳·期中)两个无穷小之比或两个无穷大之比的极限可能存在,也可能不存在,
为此,洛必达在1696年提出洛必达法则,即在一定条件下通过对分子、分母分别求导再求极限来确定未定
式值的方法,如 ,则 ( )
A. B. C.1 D.2
2.(23-24高三下·新疆伊犁·期中)我们把分子、分母同时趋近于0的分式结构称为 型,比如:当
时, 的极限即为 型.两个无穷小之比的极限可能存在,也可能不存在,为此,洛必达在1696年提出
洛必达法则:在一定条件下通过对分子、分母分别求导再求极限来确定未定式值的方法.如:
,则 ( )
A. B. C.1 D.2
二、解答题
3.(2024高三·全国·专题练习)已知函数 ,当 时, ,求实数a的取值范
围.
4.(2024高三·全国·专题练习) , 恒成立,求 的取值范围
5.(2024高三·全国·专题练习)已知函数 ,若当 时,恒有 成立,求实
数 的取值范围.
6.(2024高三·全国·专题练习)设函数 ,
(1)若 , ( 为常数),求 的解析式;
(2)在(1)条件下,若当 时, ,求 的取值范围.7.(23-24高三下·山东泰安·期中)①在高等数学中,关于极限的计算,常会用到:i)四则运算法则:如果
, ,则 ,
,若B≠0,则 ;ii)洛必达法则:若函数
, 的导函数分别为f′(x), , , ,则
;
②设 ,k是大于1的正整数,若函数 满足:对 ,均有 成立,则称函数
为区间(0,a)上的k阶无穷递降函数.结合以上两个信息,回答下列问题;
(1)计算:① ;
② ;
(2)试判断 是否为区间 上的2阶无穷递降函数;并证明: , .
8.(2024·河北邢台·二模)在函数极限的运算过程中,洛必达法则是解决未定式 型或 型极限的一种重
要方法,其含义为:若函数 和 满足下列条件:
① 且 (或 , );
②在点 的附近区域内两者都可导,且 ;
③ ( 可为实数,也可为 ),则 .
(1)用洛必达法则求 ;
(2)函数 ( , ),判断并说明 的零点个数;
(3)已知 , , ,求 的解析式.
参考公式: , .