calculus

L'Hôpital's Rule

L'Hôpital's rule resolves indeterminate limits of the form 0/0 or ∞/∞ by replacing the limit with the limit of the derivatives' ratio.

تنص قاعدة لوبيتال على أنه إذا كانت limxaf(x)g(x)\lim_{x \to a} \frac{f(x)}{g(x)} من الصورة غير المعيَّنة 00\frac{0}{0} أو \frac{\infty}{\infty}، فإن

limxaf(x)g(x)=limxaf(x)g(x)\lim_{x \to a} \frac{f(x)}{g(x)} = \lim_{x \to a} \frac{f'(x)}{g'(x)}

بشرط أن تكون النهاية في الطرف الأيمن موجودة (أو تساوي ±\pm\infty).

تنطبق القاعدة على هاتين الصورتين غير المعيَّنتين فقط. أما الصور غير المعيَّنة الأخرى (00 \cdot \infty و\infty - \infty و11^\infty و000^0 و0\infty^0) فيجب أولًا إعادة كتابتها بالصورة 00\frac{0}{0} أو \frac{\infty}{\infty}.

قد يلزم تطبيق القاعدة عدة مرات إذا ظلت النهاية الجديدة غير معيَّنة. وكثيرًا ما تبسّط القاعدة بصورة جذرية نهايات صعبة لولاها، مثل limx0sinxx=limx0cosx1=1\lim_{x \to 0} \frac{\sin x}{x} = \lim_{x \to 0} \frac{\cos x}{1} = 1.