به محفل ریاضی ایرانیان خوش آمدید! لطفا برای استفاده از تمامی امکانات عضو شوید
+5 امتیاز
461 بازدید
در دانشگاه توسط fardina (17,627 امتیاز)
ویرایش شده توسط fardina

اگر برای تابع مشتقپذیر $f:\mathbb R\to \mathbb R$ داشته باشیم $\lim_{x\to \infty}f(x)+f'(x)=l\in\mathbb R$ ثابت کنید $\lim_{x\to \infty}f(x)=l$ و $\lim_{x\to \infty}f'(x)=0$ .

1 پاسخ

+4 امتیاز
توسط fardina (17,627 امتیاز)
$$\lim_{x\to \infty}f(x)=\lim_{x\to \infty}\frac{f(x)e^x}{e^x}$$

در اینجا داریم $\lim_{x\to \infty}e^x=\infty$ و $(e^x)'=e^x\neq 0$ برای هر $x$ و

$$\lim_{x\to \infty}\frac{(f(x)e^x)'}{(e^x)'}=\lim_{x\to \infty}\frac{f'(x)e^x+f(x)e^x}{e^x}=\lim_{x\to \infty}f(x)+f'(x)$$

که طبق فرض موجود است. پس می توانیم از قاعده هوپیتال استفاده کنیم(در واقع در قاعده هوپیتال می بایست حد صورت و مخرج هر دو صفر شود یا هردو بی نهایت شود ولی می توان نشان داد که اگر فقط حد مخرج بی نهایت شود باز هم می توان از قاعده هوپیتال استفاده کرد. به عنوان مثال به اثبات قضیه هوپیتال در ویکی پدیای انگلیسی نگاه کنید.)

از هوپیتال داریم

$$\lim_{x\to \infty}f(x)=\lim_{x\to \infty}\frac{f(x)e^x}{e^x}=\lim_{x\to \infty}\frac{(f(x)e^x)'}{(e^x)'}=l$$

و لذا باید $\lim_{\to\infty}f'(x)=0$ .

“ ریاضیات نه چیزی بیشتر و نه چیزی کمتر از بخش دقیق اندیشه ی ما است.
...