<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<!DOCTYPE article PUBLIC "-//NLM//DTD JATS (Z39.96) Journal Publishing DTD v1.3 20210610//EN" "JATS-journalpublishing1-3.dtd">
<article article-type="research-article" dtd-version="1.3" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" xml:lang="ru"><front><journal-meta><journal-id journal-id-type="publisher-id">cheb</journal-id><journal-title-group><journal-title xml:lang="ru">Чебышевский сборник</journal-title><trans-title-group xml:lang="en"><trans-title>Chebyshevskii Sbornik</trans-title></trans-title-group></journal-title-group><issn pub-type="ppub">2226-8383</issn><publisher><publisher-name>Tula State Lev Tolstoy  Pedagogical University</publisher-name></publisher></journal-meta><article-meta><article-id pub-id-type="doi">10.22405/2226-8383-2023-24-5-49-69</article-id><article-id custom-type="elpub" pub-id-type="custom">cheb-1620</article-id><article-categories><subj-group subj-group-type="heading"><subject>Research Article</subject></subj-group><subj-group subj-group-type="section-heading" xml:lang="ru"><subject>Статьи</subject></subj-group><subj-group subj-group-type="section-heading" xml:lang="en"><subject>Article</subject></subj-group></article-categories><title-group><article-title>Доказательство правила Лопиталя</article-title><trans-title-group xml:lang="en"><trans-title>A proof of the L’Hˆopital’s rule</trans-title></trans-title-group></title-group><contrib-group><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Казаков</surname><given-names>Илья Борисович</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Kazakov</surname><given-names>Ilia Borisovich</given-names></name></name-alternatives><bio xml:lang="ru"><p>кандидат физико-математических наук</p></bio><bio xml:lang="en"><p>candidate of physical and mathematical sciences</p></bio><email xlink:type="simple">i_b_kazakov@mail.ru</email><xref ref-type="aff" rid="aff-1"/></contrib></contrib-group><aff-alternatives id="aff-1"><aff xml:lang="ru"><institution>Московский физико-технический институт; Российский экономический университет им.Плеханова</institution><country>Россия</country></aff><aff xml:lang="en"><institution>Moscow Institute of Physics and Technology; Plekhanov Russian State University</institution><country>Russian Federation</country></aff></aff-alternatives><pub-date pub-type="collection"><year>2023</year></pub-date><pub-date pub-type="epub"><day>31</day><month>01</month><year>2024</year></pub-date><volume>24</volume><issue>5</issue><fpage>49</fpage><lpage>69</lpage><permissions><copyright-statement>Copyright &amp;#x00A9; Казаков И.Б., 2024</copyright-statement><copyright-year>2024</copyright-year><copyright-holder xml:lang="ru">Казаков И.Б.</copyright-holder><copyright-holder xml:lang="en">Kazakov I.B.</copyright-holder><license xml:lang="ru" license-type="creative-commons-attribution" xlink:href="https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/" xlink:type="simple"><license-p>Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.</license-p></license><license xml:lang="en" license-type="creative-commons-attribution" xlink:href="https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/" xlink:type="simple"><license-p>This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.</license-p></license></permissions><self-uri xlink:href="https://www.chebsbornik.ru/jour/article/view/1620">https://www.chebsbornik.ru/jour/article/view/1620</self-uri><abstract><p>В настоящей работе представлено новое доказательство правила Лопиталя, предлагаемое для изучения преподавателям, читающим курс математического анализа. Соответствующая теорема сформулирована и доказана для 6 пределов 𝑥 → 𝑎, 𝑥 → 𝑎+0, 𝑥 → 𝑎−0, 𝑥 → +∞, 𝑥 → −∞, 𝑥 → +∞, для 2 неопределённостей вида 0/0 и ∞/∞ и для 4 значений предела 𝐴 ∈ (−∞,+∞), 𝐴 = −∞, 𝐴 = +∞, 𝐴 = ∞, т. е. представленная теорема покрывает 6 * 2 * 4 = 48 частных случаев правила Лопиталя. Представленное доказательствоотличается от многих традиционных доказательств тем, что кроме определения предела функции по Коши в нём также используется определение предела функции по Гейне.В качестве важного вспомогательного утверждения, позволяющего применить определение предела функции по Гейне, используется теорема о единственном частичном пределе.Данное утверждение позволяет также применить арифметические свойства пределов последовательности в доказательстве для неопределённости вида ∞/∞ и предела 𝑥 → 𝑎+0, т.е. для случая, где достигается наиболее существенное упрощение доказательства.</p></abstract><trans-abstract xml:lang="en"><p>In this paper a new proof of the L’Hˆopital’s rule proposed for calculus lecturers is presented. The according theorem is formulated and proved for the six types of limit: 𝑥 → 𝑎, 𝑥 → 𝑎 + 0, 𝑥 → 𝑎 − 0, 𝑥 → +∞, 𝑥 → −∞, 𝑥 → +∞, for the two indeterminate forms 0/0 and ∞/∞ and also for four values of limit 𝐴 ∈ (−∞,+∞), 𝐴 = −∞, 𝐴 = +∞, 𝐴 = ∞. Thus, the theorem covers 6 * 2 * 4 = 48 cases of the L’Hˆopital’s rule. The presented proof of the theorem differs from the traditional ones by using not only the Cachy definition of limit a function but also the Heine one. The single partial limit theorem is used as the important auxiliary statement allowing to apply the Heine definition of limit. This statement also allows to apply arithmetic properties of sequence limits to the proof of the indeterminate form ∞/∞ and the limit 𝑥 → 𝑎 + 0, i.e. for the case where the most significant simplification is achieved.</p></trans-abstract><kwd-group xml:lang="ru"><kwd>Правило Лопиталя</kwd><kwd>частичные пределы</kwd><kwd>определение предела функции по Гейне</kwd><kwd>математический анализ для студентов первого курса</kwd></kwd-group><kwd-group xml:lang="en"><kwd>the L’Hˆopital’s rule</kwd><kwd>partial limits</kwd><kwd>Heine definition of a limit of a function</kwd><kwd>calculus for the first-year students</kwd></kwd-group></article-meta></front><back><ref-list><title>References</title><ref id="cit1"><label>1</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Александрян Р. А., Мирзаханян Э. А. Общая топология // М.: Высшая школа. 1979, 336 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Aleksandryan, R. A. &amp; Mirzahanyan, E. A. 1979, «Obshchaya topologiya [General topology]», Vysshaya shkola, Moscow, Russia, 336 pp.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit2"><label>2</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Бесов О. В. Лекции по математическому анализу // М.: ФИЗМАТЛИТ. 2014, 480 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Besov O. V. 2014, «Lekcii po matematicheskomu analizu [Lectures on calculus]», FIZMATLIT, Moscow, Russia, 480 pp.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit3"><label>3</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Зорич В. А. Математический анализ. Часть I. Изд. 10-е, испр. // М.: МЦНМО. 2019, xii+564 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Zorich, V. A. 2019, «Matematicheskij analiz. CHast’ 1. [Calculus. Part 1]», 10th edition, MCCME, Moscow, Russia, xii+564 pp.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit4"><label>4</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Иванов Г. Е. Лекции по математическому анализу // М.: МФТИ. 2017, 340 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Ivanov, G. E. 2017, «Lekcii po matematicheskomu analizu [Lectures on calculus]», MIPT, Moscow, Russia, 340 pp.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit5"><label>5</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Канторович Л. В., Акилов Г. П. Функциональный анализ // М.: Наука. 1984, 752 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Kantorovich, L. V. &amp; Akilov, G. P. 1984, «Funkcional’nyj analiz [Functional analysis]», Nauka, Moscow, Russia, 752 pp.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit6"><label>6</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Кудрявцев Л. Д. Курс математического анализа: Учеб. Для студентов университетов и вузов. В 3 т. Т. 1. 2-е. изд., перераб. и доп. // М.: Высш. шк. 1988, 713 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Kudryavcev, L. D. 1988, «Kurs matematicheskogo analiza [The course of calculus]. Volume 1», 2nd edition, Vysshaya shkola, Moscow, Russia, 713 pp.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit7"><label>7</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Лавров И. А., Максимова Л. Л. Задачи по теории множеств, математической логике и теории алгоритмов // М.: Наука. 1975, 240 c.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Lavrov, I. A. &amp; Maksimova, L. L. 1975, «Zadachi po teorii mnozhestv, matematicheskoj logike i teorii algoritmov [Problems in Set Theory, Mathematical Logic and the Theory of Algorithms]», Nauka, Moscow, Russia, 240 pp.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit8"><label>8</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Никольский С. М. Курс математического анализа: учебное пособие. 6-е изд., стер. // М.: Физматлит. 2001, 592 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Nikol’skij, S. M. 2001, «Kurs matematicheskogo analiza [The course of calculus]», 6th edition, FIZMATLIT, Moscow, Russia., 592 pp.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit9"><label>9</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Фихтенгольц Г.М. Курс дифференциального и интегрального исчисления // М.: Наука. 1966, 607 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Fihtengol’c, G. M. 1966, «Kurs differencial’nogo i integral’nogo ischisleniya [The course of differential and integral calculus]», Nauka, Moscow, Russia, 607 pp.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit10"><label>10</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Энгелькинг Р. Общая топология // М.: Мир. 1986, 752 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Engel’king, R. 1986, «Obshchaya topologiya [General topology]», Mir, Moscow, Russia, 752 pp.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit11"><label>11</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Boas R. P. Counterexamples to L’Hˆopital’s rule // American Mathematical Monthly. 1986. vol. 93, no. 9, pp. 644 - 645.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Boas, R. P. 1986, «Counterexamples to L’Hˆopital’s rule», American Mathematical Monthly, vol. 93, no. 9, pp. 644 — 645.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit12"><label>12</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Lee C. M. Generalizations of l’Hˆopital’s rule // Proc. Amer. Math. Soc. 1977. vol. 66, no. 2, pp. 315-320.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Lee, C. M. 1977, «Generalizations of l’Hˆopital’s rule», Proc. Amer. Math. Soc, vol. 66, no. 2, pp. 315-320.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit13"><label>13</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Tausk D. V. Counterexample to l’Hˆopital’s rule // URL:https://www.ime.usp.br/~tausk/texts/CounterExampleLHospital.pdf</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Tausk, D. V., “Counterexample to l’Hˆopital’s rule”, Available at: https://www.ime.usp.br/~tausk/texts/CounterExampleLHospital.pdf</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit14"><label>14</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Taylor A. E. L’Hospital’s Rule // The American Mathematical Monthly. 1952. Volume: 59, Issue: 1, pp. 20 — 24.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Taylor, A. E. 1952, «L’Hospital’s Rule», The American Mathematical Monthly, Volume: 59, Issue: 1, pp. 20 — 24.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit15"><label>15</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Vianello M. A generalization of l’Hˆopital’s rule via absolute continuity and Banach modules // Real Analysis Exchange. 1993. vol. 18, no. 2, pp. 557-567.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Vianello, M. 1993, «A generalization of l’Hˆopital’s rule via absolute continuity and Banach modules», Real Analysis Exchange, vol. 18, no. 2, pp. 557-567.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit16"><label>16</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Vyborny R., Nester R. L’Hˆopital’s rule, a counterexample // Elemente der Mathematik. 1989. Volume: 44, Issue: 5, pp. 116-121.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Vyborny, R. &amp; Nester, R. 1989, «L’Hˆopital’s rule, a counterexample», Elemente der Mathematik, Volume: 44, Issue: 5, pp. 116-121.</mixed-citation></citation-alternatives></ref></ref-list><fn-group><fn fn-type="conflict"><p>The authors declare that there are no conflicts of interest present.</p></fn></fn-group></back></article>
