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.

羅必達法則指出,若 limxaf(x)g(x)\lim_{x \to a} \frac{f(x)}{g(x)} 為不定型 00\frac{0}{0}\frac{\infty}{\infty},則

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)}

只要右側極限存在(或為 ±\pm\infty)即成立。

此法則僅適用於那兩種不定型。其他不定型(00 \cdot \infty\infty - \infty11^\infty000^00\infty^0)必須先改寫成 00\frac{0}{0}\frac{\infty}{\infty} 的形式。

若新的極限仍為不定型,可能需要反覆套用此法則。它常能把原本困難的極限大幅簡化,例如 limx0sinxx=limx0cosx1=1\lim_{x \to 0} \frac{\sin x}{x} = \lim_{x \to 0} \frac{\cos x}{1} = 1