1

المرجع الالكتروني للمعلوماتية

تاريخ الرياضيات

الاعداد و نظريتها

تاريخ التحليل

تار يخ الجبر

الهندسة و التبلوجي

الرياضيات في الحضارات المختلفة

العربية

اليونانية

البابلية

الصينية

المايا

المصرية

الهندية

الرياضيات المتقطعة

المنطق

اسس الرياضيات

فلسفة الرياضيات

مواضيع عامة في المنطق

الجبر

الجبر الخطي

الجبر المجرد

الجبر البولياني

مواضيع عامة في الجبر

الضبابية

نظرية المجموعات

نظرية الزمر

نظرية الحلقات والحقول

نظرية الاعداد

نظرية الفئات

حساب المتجهات

المتتاليات-المتسلسلات

المصفوفات و نظريتها

المثلثات

الهندسة

الهندسة المستوية

الهندسة غير المستوية

مواضيع عامة في الهندسة

التفاضل و التكامل

المعادلات التفاضلية و التكاملية

معادلات تفاضلية

معادلات تكاملية

مواضيع عامة في المعادلات

التحليل

التحليل العددي

التحليل العقدي

التحليل الدالي

مواضيع عامة في التحليل

التحليل الحقيقي

التبلوجيا

نظرية الالعاب

الاحتمالات و الاحصاء

نظرية التحكم

بحوث العمليات

نظرية الكم

الشفرات

الرياضيات التطبيقية

نظريات ومبرهنات

علماء الرياضيات

500AD

500-1499

1000to1499

1500to1599

1600to1649

1650to1699

1700to1749

1750to1779

1780to1799

1800to1819

1820to1829

1830to1839

1840to1849

1850to1859

1860to1864

1865to1869

1870to1874

1875to1879

1880to1884

1885to1889

1890to1894

1895to1899

1900to1904

1905to1909

1910to1914

1915to1919

1920to1924

1925to1929

1930to1939

1940to the present

علماء الرياضيات

الرياضيات في العلوم الاخرى

بحوث و اطاريح جامعية

هل تعلم

طرائق التدريس

الرياضيات العامة

نظرية البيان

الرياضيات : التفاضل و التكامل :

L,Hospital,s Rule

المؤلف:  Abramowitz, M. and Stegun, I. A.

المصدر:  Handbook of Mathematical Functions with Formulas, Graphs, and Mathematical Tables, 9th printing. New York: Dover

الجزء والصفحة:  ...

19-9-2018

4164

L'Hospital's Rule

 

 

Let lim stand for the limit lim_(x->c)lim_(x->c^-)lim_(x->c^+)lim_(x->infty), or lim_(x->-infty), and suppose that lim f(x) and lim g(x) are both zero or are both +/-infty. If

(1)

has a finite value or if the limit is +/-infty, then

(2)

Historically, this result first appeared in l'Hospital's 1696 treatise, which was the first textbook on differential calculus. Within the book, l'Hospital thanks the Bernoulli brothers for their assistance and their discoveries. An earlier letter by John Bernoulli gives both the rule and its proof, so it seems likely that Bernoulli discovered the rule (Larson et al. 1999, p. 524).

Note that l'Hospital's name is commonly seen spelled both "l'Hospital" (e.g., Maurer 1981, p. 426; Arfken 1985, p. 310) and "l'Hôpital" (e.g., Maurer 1981, p. 426; Gray 1997, p. 529), the two being equivalent in French spelling.

LHospitalsRuleOscillatory

L'Hospital's rule occasionally fails to yield useful results, as in the case of the function lim_(u->infty)u(u^2+1)^(-1/2), illustrated above. Repeatedly applying the rule in this case gives expressions which oscillate and never converge,

lim_(u->infty)u/((u^2+1)^(1/2)) = lim_(u->infty)1/(u(u^2+1)^(-1/2))

(3)

= lim_(u->infty)((u^2+1)^(1/2))/u

(4)

= lim_(u->infty)(u(u^2+1)^(-1/2))/1

(5)

= lim_(u->infty)u/((u^2+1)^(1/2))

(6)

= ....

(7)

The actual limit is 1.

LHospitalsRule1

L'Hospital's rule must sometimes be applied with some care, since it holds only in the implicitly understood case that  does not change sign infinitely often in a neighborhood of infty. For example, consider the limit f(x)/g(x) with

f(x) = x+cosxsinx

(8)

g(x) = e^(sinx)(x+cosxsinx)

(9)

as x->infty. While both f(x) and g(x) approach infty as x->infty, the limit of the ratio is bounded inside the interval [1/e,e], while the limit of  approaches 0 (Boas 1986).

LHospitalsRule2

Another similar example is the limit f(x)/g(x) with

f(x) = xsin(x^(-4))e^(-1/x^2)

(10)

g(x) = e^(-1/x^2)

(11)

as x->0. While both f(x) and g(x) approach 0 as x->0, the limit of the ratio is 0, while the limit  is unbounded on the real line (Wilf 1966, Rickert 1968).


REFERENCES:

Abramowitz, M. and Stegun, I. A. (Eds.). Handbook of Mathematical Functions with Formulas, Graphs, and Mathematical Tables, 9th printing. New York: Dover, p. 13, 1972.

Arfken, G. Mathematical Methods for Physicists, 3rd ed. Orlando, FL: Academic Press, 1985.

Boas, R. P. "Counterexamples to L'Hopital's Rule." Amer. Math. Monthly 93, 644-645, 1986.

Gray, A. Modern Differential Geometry of Curves and Surfaces with Mathematica, 2nd ed. Boca Raton, FL: CRC Press, 1997.

Gruntz, D. In Computer Algebra Systems: A Practical Guide (Ed. M. J. Wester). Chichester, England: Wiley, 1999.

L'Hospital, G. de L'analyse des infiniment petits pour l'intelligence des lignes courbes. 1696.

Larson, R.; Hostetler, R. P.; and Edwards, B. H. Calculus: Early Transcendental Functions, 2nd ed. Boston: Houghton Mifflin, 1999.

Maurer, J. F. (Managing Ed.). Concise Dictionary of Scientific Biography. New York: Scribner's, 1981.

Rickert, N. W. "A Calculus Counterexample." Amer. Math. Monthly 75, 166, 1968.

Stolz, O. "Ueber die Grenzwerthe der Quotienten." Math. Ann. 15, 556-559, 1879.

Stolz, O. Grundzüge der Differential- und Integralrechnung, Vol. 1. Leipzig, Germany: Teubner, pp. 72-84, 1893.

Trott, M. The Mathematica GuideBook for Programming. New York: Springer-Verlag, p. 60, 2004. http://www.mathematicaguidebooks.org/.

Wilf, H. S. Calculus and Linear Algebra. New York: Harcourt, Brace, and World, 1966.

EN

تصفح الموقع بالشكل العمودي