洛必達法則起源為什麼在課堂上沒有提起 洛必達都做了什麼事情
數學的極限內容中,有個大名鼎鼎的洛必達法則,這個法則對學生時代的我們來說,真是愛不釋手,因為利用這個法則,我們能把很多複雜的極限問題簡化。
然而在課堂上,老師從不曾說起這個法則的歷史故事,其中的故事要比這個法則更有趣,因為這個法則是洛必達花重金買來的!
洛必達
洛必達(1661-1704)出生在法國貴族家庭,他在軍隊中當過軍官,對數學非常癡迷,甚至到了廢寢忘食的地步,他15歲就能解決約翰·伯努利提出的著名難題"最速下線問題"。
十七世紀末,牛頓和萊布尼茲分別創立微積分,數學領域迎來高速發展的"春天",也迎來一大批優秀的數學家,其中,伯努利家族在歐洲享有盛名,約翰·伯努利(1667-1748)和他的哥哥雅各布·伯努利號稱"數學雙雄",他兒子丹尼爾·伯努利就是流體力學中"伯努利原理"的發現者,當然,約翰·伯努利最大的成就,應該就是培養了"歐拉"這位史詩級的大數學家。
約翰·伯努利
可惜洛必達的數學才能,遠遠不及他對數學的熱情,無論他如何努力,始終無法在數學上有重大發現。
於是,他花重金聘請約翰·伯努利給他做長期輔導,這讓他接觸到了萊布尼茲那樣的大數學家,也讓他看到了自己和"天才"之間的差距,這嚴重打擊到了他的自信。
可他實在不甘心,於是在1695年,他給約翰·伯努利的信說:我希望你,能在才智上幫助我,我也將在財力上幫助你,我提議將每年給你三百個裡弗爾(相當於136千克白銀),並外加兩百個裡弗爾作為你之前給我輔導的額外報酬,要求你從現在開始,定期給我一些,你的研究成果和最新發現,但是這些成果你不能告訴其他人,至於報酬,我還會不斷增加數量。
約翰·伯努利剛結婚,正是用錢之際,如果拒絕這位貴族的要求,對他來說確實是不智的,既然這樣,何不各取所需,再說這筆報酬的確看得出洛必達的"誠意",於是約翰·伯努利定期寄給洛必達他的新發現,其中就包括現在稱作的"洛必達法則"。
洛必達收到伯努利這些成果後,立馬著手研究,並加以整理,一年後,洛必達把整理出來的一些內容著成了一本書——《無窮小量分析》,這也是第一本系統介紹微積分的書籍。
在前言中,他非常聰明地寫道:"本書的許多結果都得益於約翰·伯努利和萊布尼茲,如果他們需要來認領書中的任何結果,我都不否認。"
可約翰·伯努利是收了人家重金的,哪還好意思去認領這些成果,只能眼睜睜看著這些成果歸在洛必達名下。
直到洛必達1704年去世之後,約翰·伯努利才把那封信公佈出來,企圖認領那個重要的"洛必達法則",可人們哪還會承認,不過現在學術界還是公認這個定理是約翰·伯努利發現,但歸屬人是洛必達,畢竟洛必達才是第一發表人。
好啦!以上的歷史故事,就介紹到這裡,我再補充一下「洛必達法則」的內容:
對於一定條件下的不定式求極限問題,可以先對分母和分子求導後再求極限,比如0/0型:
簡要分析:對於各種存在極限的不定式,比如0^∞,∞^0, ∞/∞,1^∞, ∞-∞等等,一般都可以化為0/0型,兩個函數的極限都趨於一個點,那麼從他們曲線上來看,該點處他們函數極限值的比值,其實就是他們在此處切線斜率之比,也就是求導後的函數,在此處的值之比。