單純從數學的角度講,洛必達法則的適用是有嚴格條件的, 在對問題適用性不加以證明的情況下 盲目使用洛必達法則很容易得到錯誤的結果。
舉一個簡單的反例:
考慮函數 f(x) = x + \sin(x)\cos(x) 和 g(x) = e^{\sin(x)}\big[x + \sin(x)\cos(x)\big] 。
顯然的,我們有
\lim_{x\rightarrow \infty}f(x) \rightarrow \infty ,
\lim_{x\rightarrow \infty}g(x) \rightarrow \infty ,
\frac{f(x)}{g(x)}=e^{-\sin(x)} 。
其中 \frac{f(x)}{g(x)}=e^{-\sin(x)} 在 x\rightarrow \infty 的時候不存在極限,但如果對 \lim_{x\rightarrow \infty} \frac{f(x)}{g(x)} 盲目使用洛必達法則,就會得到
\lim_{x\rightarrow \infty} \frac{f’(x)}{g’(x)} = \lim_{x\rightarrow \infty} \frac{2\cos(x)}{x + \cos(x)\sin(x) + 2 \cos(x)}e^{-\sin(x)} = 0 ,
於是錯誤的結果就產生了。
所以在理直氣壯地使用洛必達法則(以及其他數學定理)之前,請捫心自問一句:
這個定理在你面對的問題中的適用性,你證明過了嗎?