Mục lục bài họcĐang ở d04-b3
← AP Calculus AB
0/26 bài đã học xong
Chương 4 · Unit 4 — Contextual Applications of Differentiation · Bài 3/3 của chương · bài 14/26 của AP Calculus AB

L'Hospital's Rule and the MVT

Quy tắc L'Hospital và định lý giá trị trung bình
← Mục lục bài học
Lý thuyết · English

L'Hospital

If $\lim\frac{f}{g}$ has the indeterminate form $\frac00$ or $\frac{\infty}{\infty}$, then

$$\lim\frac{f(x)}{g(x)}=\lim\frac{f'(x)}{g'(x)}$$

provided the right-hand limit exists. Verify the form first — applying it to $\frac{2}{5}$ gives nonsense, and AP rubrics deduct for using it without checking.

Note this is not the quotient rule: differentiate top and bottom separately.

Mean Value Theorem

If $f$ is continuous on $[a,b]$ and differentiable on $(a,b)$, there is $c\in(a,b)$ with

$$f'(c)=\frac{f(b)-f(a)}{b-a}$$

In words: somewhere the instantaneous rate equals the average rate over the interval.

Giải thích tiếng Việt

L'Hospital chỉ dùng được khi giới hạn đúng dạng $\frac00$ hoặc $\frac{\infty}{\infty}$. Phải kiểm dạng trước — áp vào $\frac25$ là ra kết quả vô nghĩa, và rubric AP trừ điểm việc dùng mà không kiểm.

Và nhớ: đây không phải quy tắc thương. Đạo hàm tử và mẫu riêng rẽ, không có dấu trừ, không có bình phương mẫu.

Định lý giá trị trung bình (MVT) nói: ở đâu đó trong khoảng, tốc độ tức thời bằng đúng tốc độ trung bình của cả đoạn. Ngôn ngữ đời thường: đi $180$ km trong $2$ giờ thì chắc chắn có một khoảnh khắc kim đồng hồ tốc độ chỉ đúng $90$ km/h.

Giả thiết phải nêu đủ: liên tục trên đoạn đóng, khả vi trên khoảng mở.

a b c₁ c₂ dây cung — độ dốc trung bình tiếp tuyến song song — có ít nhất một
MVT bằng hình. Đường đứt xanh là dây cung nối hai đầu — độ dốc của nó là tốc độ trung bình $\frac{f(b)-f(a)}{b-a}$. Định lý bảo đảm có ít nhất một điểm mà tiếp tuyến song song với dây cung ấy; ở hình này có hai, tại $c_1$ và $c_2$. Cũng như IVT, MVT chỉ hứa “ít nhất một”.
Ví dụ — L'Hospital hai lần

Tính $\displaystyle\lim_{x\to0}\frac{e^{2x}-1-2x}{x^2}$.

Giải.

Kiểm dạng: tử $\to 1-1-0=0$, mẫu $\to0$ ⇒ $\frac00$, dùng được.

$$\lim_{x\to0}\frac{2e^{2x}-2}{2x}$$

Vẫn $\frac00$ ⇒ kiểm lại rồi dùng lần hai:

$$\lim_{x\to0}\frac{4e^{2x}}{2}=\frac{4}{2}=2$$

Mỗi lần dùng phải viết ra rằng dạng vẫn vô định — bỏ qua bước đó là mất điểm trình bày dù số đúng.

Bẫy hay mất điểm — Áp L'Hospital cho $\lim_{x\to0}\frac{\sin x}{x+1}$ là sai: dạng là $\frac{0}{1}$, không vô định, và đáp án đúng chỉ là $0$. Với MVT, đề hay cho hàm không khả vi ở một điểm trong khoảng rồi hỏi kết luận — khi đó giả thiết hỏng và không kết luận được gì.
Phải nhớ — Kiểm dạng trước khi dùng L'Hospital, mỗi lần dùng đều kiểm lại. MVT = tồn tại điểm có tốc độ tức thời bằng tốc độ trung bình.

Đọc xong rồi — làm thử ngay

Bài tập của chương Unit 4 — Contextual Applications of Differentiation gồm 14 câu trắc nghiệm và 3 đề tự luận, ra khó hơn đề thật 30–50%. Đáp án hiện ngay khi chọn, miễn phí.

Làm bài tập chương →