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第12 讲:拓展五:利用洛必达法则解决导数问题
目录
类型一:洛必达法则的简单计算.............................................................................................2
类型二:洛必达法则在导数中的应用......................................................................................4
一、
型及
型未定式
1、定义:如果当
(或
)时,两个函数
与
都趋于零(或都趋于无
穷大),那么极限
(或
)可能存在、也可能不存在.通常把这种极限
称为
型及
型未定式.
2、定理1(
型):(1)设当
时,
及
;
(2)在
点的某个去心邻域内(点
的去心邻域
内)都有
,
都存在,且
;
(3)
;
则:
.
3 、定理2 (
型): 若函数
和
满足下列条件:(1)
及
;
(2)
,
和
在
与
上可导,且
;
(3)
,
那么
.
4 、定理3 (
型):若函数
和
满足下列条件:(1)
及
;
(2)在点
的去心邻域
内,
与
可导且
;
(3)
,
那么
=
.
5、将上面公式中的
,
,
,
洛必达法则也成立.
6、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:
,如满足条件,可继续使用洛必达法则.
二、
型
、
、
、
型
1、
型的转化:
或
;
2、
型的转化:
3、
、
型的转化:幂指函数类
类型一:洛必达法则的简单计算
典型例题
例题1.(23-24 高二下·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
例题2.(24-25 高二下·重庆万州·阶段练习)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
.
精练高频考点
1.(23-24 高二下·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.(25-26 高二下·重庆江北·阶段练习)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
3.(24-25 高三上·湖北襄阳)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.早
在1696 年,洛必达在他的著作《无限小分析》一书中创造一种算法(洛必达法则),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:
,则
.
类型二:洛必达法则在导数中的应用
典型例题
例题1.(2025·江苏徐州·模拟预测)洛必达法则对导数的研究产生了深远的影响.洛必达法
则:给定两个函数
,当
时,
.已知函数
,
.
(1)对于
恒成立,求实数
的取值范围;
(2)
,证明:
(附:
).
例题2.(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.
例题3.(24-25 高三上·湖北·期末)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,算法之一为:若函数
和
满足下列条件:
①
,
②在点a 的去心邻域内
与
可导,且
③
,那么
据此回答下面问题:
(1)求
的值,并用导数的定义证明:
(2)已知
(i)求函数
的单调递减区间;
(ii)若
对任意
恒成立,求实数a 的取值范围.
精练高频考点
1.(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:
,
.
2.(23-24 高二下·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
,
,
,
,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:
,
.
3.(24-25 高二下·辽宁鞍山·期中)极限,是微积分学中一个重要概念.有些简单函数的求
极限是可以直接写出的,例如,
.如果当
(或
)时,两个函数
与
都趋于零或都趋于无穷大,那么我们通常把极限
叫作未定式,并分别简
记为
或
.当
(或
),极限
为未定式且
、
、
存在
时,有:
.这种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(
).
(1)使用洛必达法则,求极限;
①
;②
;③
(2)求极限(选择一个可用合适方式解答的式子作答,多个题目作答,以第一道作答题目计
分):
①
;②
;③
;
(3)
且
,
,
恒成立.
①直接写出
解析式;
②求
的取值范围.
4.(2024 高三·全国·专题练习)已知函数
,如果当
,且
时,
,求
的取值范围.