第六章洛必達法則的條件,你錯得很離譜

考場教室內。

不少參賽隊員都是一臉錯愕地看著蘇陌。

這可是名震海內的保羅教授,但是聽剛才的聲音,怎麽好像是在請教蘇陌。

“沒錯,當然是我推導的!”

麵對著保羅教授的疑問,蘇陌頗為淡定地指著黑板上的這部分公式:“對於泰勒公式而言,切分逼近的思想基本上都是一致的,關鍵的問題是在其餘項的部分!”

“目前主要的流派而言,主流的部分是佩亞諾餘項和拉格朗日餘項!”

“但是其無論哪種餘項,其本質的思想是一致的,那就是運用周圍的導數值作為係數,構建一個多項式近似函數在這一點領域內的值!”

蘇陌非常清楚地將泰勒公式的本質講解出來。

保羅教授頻頻點頭,然後站在黑板的麵前,指出其中的一道關鍵步驟道:“這部分在求取極限的時候,為什麽你采用的是泰勒展開式,而不直接使用洛必達法則!”

“根據這個公式來計算的話,應該會簡便不少過程!”

保羅看著黑板上的內容,下意識地就想要直接伸手修改。

但是蘇陌卻搖了搖頭。

“lim x→0的時候,x-sinax/(∫o→x t/√(b+t4)dt)的時候,我們無法確認是否滿足0/0或者∞/∞的形式,所以未必會滿足洛必達的規則!”

蘇陌指出了保羅教授的錯誤。

“洛必達有0/0或者∞/∞的規則?”

保羅教授看向麵前的蘇陌,疑惑不解道:“洛必達是求取極限最好的方式,但是我讀了這麽多年的數學典籍,在講解洛必達算法的時候,都沒有說這樣的條件限定!”

“而且這道題按照這樣的算法下來,直接洛必達,也能夠求解出來你後麵的答案!”

保羅教授皺著眉頭看著蘇陌。

在場的不少參賽隊伍的帶隊老師,都是紛紛低頭討論起來。

“洛必達法則應該沒有這樣的限製,要是有這樣的限製,還叫做什麽法則?”

“別的不說,我研究了這麽多年的數學,洛必達法則求解的時候,都沒有說到什麽法則無法使用的情況啊!”

“這麽說的確沒錯,而且你們不要忘記了,保羅教授推導出來的泰勒級數,其中多個步驟使用了洛必達法則,可以說這個方法,是保羅教授最鍾愛的方法!”

就連龍國的胡雲峰,也是皺著眉頭,有些不確定地說道:“我好像也不記得洛必達法則裏麵有什麽公式的限製啊!”

這麽多帶隊老師都說話了。

參賽隊員們也都是滿臉不屑地看著麵前的蘇陌。

斯蒂夫撇了一眼麵前的蘇陌,冷笑道:“蘇陌,你知道保羅教授在世界數學領域,都是泰勒級數方麵的專家嗎?我有幸拜讀過教授即將獲得菲爾茲數學獎的論文,其中許多證明的過程都是采取洛必達法則!”

“那按照你這樣的說法,保羅教授很多證明的過程都需要複核一下,亦或者說,整個菲爾茲數學委員會的評判都有錯誤?”

斯蒂夫說出這番話,在場的不少參賽者都是忍不住哈哈大笑。

蘇陌才多大年紀,剛成年!

竟然質疑在數學界摸爬滾打這麽多年的老教授?

菲爾茲數學獎作為全世界最高的榮譽,那幾乎是全世界數學家的聖地。

他們可能會犯錯?

絕對不可能。

在場的不少人都是下意識地點點頭。

他們自然是站在斯蒂夫這邊的。

蘇陌打量了他們一眼,旋即搖頭道:“亞裏士多德的定理還延續了上千年,要不是比薩斜塔的實驗,估計後世的所有人都會在錯誤的定理上越走越遠。”

“但是數學是嚴謹的,有就是有,沒有就是沒有!”

蘇陌徑直走到黑板的前麵,抬頭看向麵前的保羅教授:“教授,洛必達法則是洛必達花錢從自己的老師伯努利那邊買來的,所以當初在推導的時候,洛必達就沒有將整個公式完全吃透,以至於後麵出版的《無限小分析》中,沒有將使用條件添加上去!”

洛必達的公式竟然是買來的?

斯蒂夫聽著蘇陌的話,就想要反駁,卻沒想到麵前的保羅卻點點頭:“你說的這個是數學界的醜聞,但是這跟洛必達的使用法則又有什麽關係?”

“很簡單,因為他不夠嚴謹,首先我們如果函數發f(x)和函數g(x)在去心鄰域U(a,b)內可導,並且滿足0/0的形式,我們才可以使用洛必達法則,證明如下。”

“由定義知:對於任意α>0的時候,存在δ>0,當x∈(a,a+α)的左半鄰域時,有l-α<f'(x)/g'(x)<l+α,但是我們可以由Cauchy中值定理,繼續推導下去……”

蘇陌站在這裏,慢慢地推導洛必達法則。

“最終我們可以得到,對於洛必達法則而言,在極限lim x→a的時候,f(x)/g(x)=l=lim x→a f'(x)/g'(x),故此所以洛必達法則,必須滿足∞/∞與0/0的時候才能使用!”

蘇陌將粉筆慢慢地放下。

保羅教授凝視著麵前的黑板,久久不語。

在場的所有人都在等待著保羅教授的答複。

保羅眉頭緊鎖,就這麽凝視著麵前的推導過程。

全場在瞬間陷入短暫的沉默。

不光是保羅,甚至於連約翰都是摸著自己的下巴,仔細地判斷蘇陌提出來的證明方法。

足足半個小時之後。

保羅跟約翰兩個人彼此對望一眼。

“我覺得,蘇陌同學的證明過程是對的,洛必達法則的確是少了條件!”

許久,保羅仿佛耗盡了自己渾身的力氣,頗為無奈的承認道。

承認洛必達法則的錯誤。

相當於直接承認自己的泰勒級數推導有問題。

不僅如此,今年的菲爾茲數學獎,即將搬給自己的原因。

就是因為自己在泰勒級數推導上的貢獻。

但是很顯然,自己這所謂的貢獻,是存在漏洞的。

保羅整個人的力量仿佛在瞬間被抽掉了一般,整個人的腦袋有些發昏,踉蹌了下,差點直接坐在地上。

蘇陌隻是打量了一眼保羅,不緊不慢道:“保羅教授,你不用擔心,你推導的泰勒級數是對的,雖然可能在步驟上稍微有些瑕疵,但是整體是沒問題的!”

“因為泰勒公式的具體證明過程,我已經推導論證出來了!”

蘇陌這句話落下,在場的眾人再度嘩然。