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大招 洛必达法则
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.
一.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.
二.法则形式
0
1.法则1( 型):若函数f(x)和g(x)满足下列条件:
0
(1)设当x→a时,limfx
x→a
1
=0 及limgx
x→a
=0;
(2)在点a处函数f(x)和g(x)的图像是连续的,即函数f(x)和g(x)在点a处存在导数;
fx
(3)lim
x→∞
gx
f(x) f(x)
=l;则:lim =lim =l.
x→a g(x) x→a g(x)
0
2.法则2( 型):若函数f(x)和g(x)满足下列条件:
0
(1)limfx
x→∞
=0 及limgx
x→∞
=0;
(2)在点a处函数f(x)和g(x)的图像是连续的,即函数f(x)和g(x)在点a处存在导数;
fx
(3)lim
x→∞
gx
fx
=l,则:lim
x→∞
gx
fx
=lim
x→∞
gx
=l.
∞
3.法则3( 型):若函数f(x)和g(x)满足下列条件:
∞
(1)limfx
x→a
=∞及limgx
x→a
=∞;
(2)在点a处函数f(x)和g(x)的图像是连续的,即函数f(x)和g(x)在点a处存在导数;且g(x)≠0;
fx
(3)lim
x→a
gx
fx
=l,则:lim
x→a
gx
fx
=lim
x→a
gx
=l.
【特别提醒】:
(1)将上面公式中的x→a,x→+∞换成x→+∞,x→-∞,x→a+,x→a-洛必达法则也成立.
0 ∞
(2)洛必达法则可处理 , ,0⋅∞,1∞,∞0,00,∞-∞型.
0 ∞
0 ∞
(3)首先要检查是否满足 , ,0⋅∞,1∞,∞0,00,∞-∞型定式,否则用洛必达法会出错.当不满足三个
0 ∞
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.
三.适用类型的转化
1 ∞ 1 0
(1)0⋅∞型的转化:0⋅∞⇒ ⋅∞= 或0⋅∞⇒0⋅ = ;
∞ ∞ 0 01 1 0-0 0
(2)∞-∞型的转化:∞-∞⇒ - ⇒ =
0 0 0⋅0 0
(3)00、1∞∞0型的转化:幂指函数类
00
1∞
∞0
2
0⋅ln0
取对数
→ ∞⋅ln1 ⇒0⋅∞
0⋅ln∞
1.已知函数fx =2sinx-xcosx-x,x∈0,π ,fx ≥ax恒成立,求a的取值范围.
【举一反三】
2.已知函数f(x)=(x+1)ln x-a(x-1),若当x∈(1,+∞)时,f(x)>0,求a的取值范围.3.已知函数fx
3
=xex-1 -ax2,当x≥0时,fx ≥0,求实数a的取值范围.
4.已知函数f(x)=(x+1)ln x-a(x-1),若当x∈(1,+∞)时,f(x)>0,求实数a的取值范围.【举一反三】
5.设函数f(x)=ex-1-x-ax2,若当x≥0时f(x)≥0,求a的取值范围.
6.已知函数f(x)=mx-sinx,g(x)=axcosx-2sinx(a>0).
(1)若函数y=f(x)是(-∞,+∞)上的单调递增函数,求实数m的最小值;
π
(2)若m=1,且对任意x∈ 0,
2
4
,都有不等式f(x)≥g(x)成立,求实数a的取值范围.7.两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
ex-1
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lim =
x→0 x
ex-1
lim
x→0
5
ex lnx+x-1
=lim =1,则lim = ( )
x x→0 1 x→1 x2+x-2
1 2
A. B. C. 1 D. 2
2 3
0 ex-1 0
8.我们把分子、分母同时趋近于0的分式结构称为 型,比如:当x→0时, 的极限即为 型.两
0 x 0
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
ex-1 ex-1
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:lim =lim
x→0 x x→0
ex
=lim =1,
x x→0 1
x2-1
则lim = ( )
x→1 x3lnx
1
A. 0 B. C. 1 D. 2
2
9.1696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:
sinx sinx
lim =lim
x→0 x x→0
cosx ex-e-x
=lim =1,按此方法则有lim = .
x x→0 1 x→0 sinx
10.已知函数fx
a a lnx
= - - ,且fx
x x3 x
≤0.
(1)求实数a的值;
(2)求证:fx 存在唯一的极小值点x 0 ,且-e-1<fx 0 <-e-2;
(3)设Fx =xfx
a
+ -a,Gx
x2
1
= x2+x+bsinx.对∀x∈0,π
2
,Fx+1 ≤Gx 恒成立,求实
数b的取值范围.11.已知函数fx
6
=exx-3 +ax2+2x+3
1
(1)当a=- 时,求函数fx
2
的单调区间;
(2)若函数fx 有3个不同零点,求实数a的取值范围.12.已知f(x)=x+1
7
lnx.
(1)求f(x)的单调区间;
f(x)
(2)若对任意x≥1,不等式x -ax
x+1
+a≤0恒成立,求a的取值范围.π
13.若不等式ax>sinx对于x∈0,
2
8
恒成立,求a的取值范围?
14.已知函数f(x)=ex-x-1,若当x≥0时,恒有|f(x)|≤mx2e|x|成立,求实数m的取值范围.x
15.设函数f(x)=1-e-x.设当x≥0时,f(x)≤ ,求a的取值范围.
ax+1
alnx b
16.已知函数f(x)= + ,曲线y=f(x)在点(1,f(1))处的切线方程为x+2y-3=0.
x+1 x
(1)求a、b的值;
lnx k
(2)如果当x>0,且x≠1时,f(x)> + ,求k的取值范围.
x-1 x
9