قاعده هوپیتال

قاعده هوپیتال

قاعده هوپیتال چیست؟  در آغاز قرن هجدهم، ریاضیات مملو از ایده ‌های جدید بود.

حساب دیفرانسیل و انتگرال تازه اختراع شده بود.

گیوم دو لوپیتال، اشراف‌ زاده ثروتمند فرانسوی، علاقه‌ مند به ریاضی بود، اما دقیقاً یک نابغه نبود.

او یکی از درخشان‌ ترین ریاضیدانان جوان آن زمان، یوهان برنولی، را به عنوان معلم خصوصی استخدام کرد. برنولی آنقدر بااستعداد بود که لوپیتال به او پیشنهاد باورنکردنی داد: حقوق سالانه ۳۰۰ فرانک در ازای هر کشف جدیدی که انجام می ‌داد.

بله، لوپیتال قضیه ‌ها را می‌ خرید. هر وقت برنولی چیز جدیدی پیدا می‌  کرد، آن را برای کارفرمایش می ‌فرستاد.

در سال ۱۶۹۶، لوپیتال اولین کتاب درسی حساب دیفرانسیل و انتگرال، (آنالیز بی ‌نهایت کوچک) را منتشر کرد.

این کتاب، قانون معروف لوپیتال را معرفی کرد که نحوه برخورد با محدوده‌ های نامعین مانند ۰/۰ را شرح می ‌دهد.

 اما نکته‌ ی جالب اینجاست: این قانون و بخش زیادی از کتاب، در واقع توسط برنولی نوشته شده است. پس از مرگ لوپیتال، برنولی حقیقت را آشکار کرد و حروفی را که این ترتیب را اثبات می‌ کردند، نشان داد.

با این حال، نام لوپیتال همچنان به این قانون پیوست – یادآوری اینکه گاهی اوقات در علم، پول شهرت را می‌ خرد.

کاربرد قاعده هوپیتال چیست؟

همانطور که گفتیم، قاعده هوپیتال یکی از ابزارهای مهم و پرکاربرد در ریاضیات، به ویژه در مبحث حد و پیوستگی توابع است. این قاعده عمدتاً برای رفع ابهام صفر تقسیم بر صفر (0/0) یا بی ‌نهایت تقسیم بر بی ‌نهایت (∞/∞) در محاسبه حد توابع به کار می‌ رود. به زبان ساده، این قاعده بیان می ‌کند که برای محاسبه حد یک تابع در حالت های ابهام ‌دار، می ‌توان از مشتق‌ گیرى از صورت و مخرج کسر استفاده کرد تا به نتیجه مطلوب دست یافت.

کاربرد این قاعده فراتر از درس ریاضی عمومی ۱ بوده و در بسیاری از شاخه ‌های مهندسی و علوم پایه نقش کلیدی ایفا می‌ کند. برای مثال، در فیزیک برای تحلیل رفتار میدان ‌ها و پدیده‌ های فیزیکی در شرایط حدی، در مهندسی مکانیک برای مدل‌ سازی تغییرات دما و تنش در نقاط بحرانی، و در مهندسی برق برای تحلیل رفتار مدارها در فرکانس‌ های خاص، محاسبات متعددی با کمک قاعده هوپیتال انجام می ‌شود.

امروزه، هر دانشجوی حساب دیفرانسیل و انتگرال، قانون لوپیتال را می ‌آموزد، حتی اگر نویسنده ‌ی واقعی آن یوهان برنولی بوده باشد.

دیدگاه‌ها ۱
ارسال دیدگاه جدید