المرجع الالكتروني للمعلوماتية
المرجع الألكتروني للمعلوماتية

الرياضيات
عدد المواضيع في هذا القسم 9761 موضوعاً
تاريخ الرياضيات
الرياضيات المتقطعة
الجبر
الهندسة
المعادلات التفاضلية و التكاملية
التحليل
علماء الرياضيات

Untitled Document
أبحث عن شيء أخر
{ان أولى الناس بإبراهيم للذين اتبعوه}
2024-10-31
{ما كان إبراهيم يهوديا ولا نصرانيا}
2024-10-31
أكان إبراهيم يهوديا او نصرانيا
2024-10-31
{ قل يا اهل الكتاب تعالوا الى كلمة سواء بيننا وبينكم الا نعبد الا الله}
2024-10-31
المباهلة
2024-10-31
التضاريس في الوطن العربي
2024-10-31


L,Hospital,s Rule  
  
3527   02:34 مساءً   date: 19-9-2018
Author : Abramowitz, M. and Stegun, I. A.
Book or Source : Handbook of Mathematical Functions with Formulas, Graphs, and Mathematical Tables, 9th printing. New York: Dover
Page and Part : ...


Read More
Date: 11-6-2019 1712
Date: 21-8-2019 1679
Date: 22-4-2019 1825

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.




الجبر أحد الفروع الرئيسية في الرياضيات، حيث إن التمكن من الرياضيات يعتمد على الفهم السليم للجبر. ويستخدم المهندسون والعلماء الجبر يومياً، وتعول المشاريع التجارية والصناعية على الجبر لحل الكثير من المعضلات التي تتعرض لها. ونظراً لأهمية الجبر في الحياة العصرية فإنه يدرّس في المدارس والجامعات في جميع أنحاء العالم. ويُعجب الكثير من الدارسين للجبر بقدرته وفائدته الكبيرتين، إذ باستخدام الجبر يمكن للمرء أن يحل كثيرًا من المسائل التي يتعذر حلها باستخدام الحساب فقط.وجاء اسمه من كتاب عالم الرياضيات والفلك والرحالة محمد بن موسى الخورازمي.


يعتبر علم المثلثات Trigonometry علماً عربياً ، فرياضيو العرب فضلوا علم المثلثات عن علم الفلك كأنهما علمين متداخلين ، ونظموه تنظيماً فيه لكثير من الدقة ، وقد كان اليونان يستعملون وتر CORDE ضعف القوسي قياس الزوايا ، فاستعاض رياضيو العرب عن الوتر بالجيب SINUS فأنت هذه الاستعاضة إلى تسهيل كثير من الاعمال الرياضية.

تعتبر المعادلات التفاضلية خير وسيلة لوصف معظم المـسائل الهندسـية والرياضـية والعلمية على حد سواء، إذ يتضح ذلك جليا في وصف عمليات انتقال الحرارة، جريان الموائـع، الحركة الموجية، الدوائر الإلكترونية فضلاً عن استخدامها في مسائل الهياكل الإنشائية والوصف الرياضي للتفاعلات الكيميائية.
ففي في الرياضيات, يطلق اسم المعادلات التفاضلية على المعادلات التي تحوي مشتقات و تفاضلات لبعض الدوال الرياضية و تظهر فيها بشكل متغيرات المعادلة . و يكون الهدف من حل هذه المعادلات هو إيجاد هذه الدوال الرياضية التي تحقق مشتقات هذه المعادلات.