Die Form
137
im letzten Falle richtet sich das Vorzeichen von oo nach dein Vor
zeichen von und darnach, ob n — m gerad oder ungerad ist; hei
geradem n — m erhält oo das Vorzeichen von bei ungeradem
n — m rechts von Null das gleiche, links von Null das entgegen
gesetzte Zeichen wie
Zu einem allgemeinen Verfahren der Grenzwertbestimmung von
Quotienten der eben betrachteten Art führt der folgende Satz:
Ist lim ep(x) = 0 und lim ip{x) = 0 hei lim« == a, besitzen ferner
die als stetig vorausgesetzten Funktionen in einer (übrigens beliebig
engen) Umgebung von a (ev. mit Ausschluß dieser Stelle selbst) eigentliche
Differentialquotienten, und konvergiert gegen eine Grenze, so ist
lim S&1 _ lim ■
dabei wird weiter vorausgesetzt, daß ip' (x) in jener Umgebung nirgends
verschwindet.
Wegen der Stetigkeit ist epici) = 0, xp(a) = 0, daher kann
auch in der Form j geschrieben werden; wendet man hier
auf den erweiterten Mittelwertsatz (74) an, dessen Voraussetzungen
nach obigem erfüllt sind, so ergibt sich, daß
(p (x) — cp (g) __ <p'(|S)
ip(x) — ip(a) 'ip'(è)
ist, w r obei i* eine zwischen x und a liegende Zahl bedeutet; mit x
konvergiert also auch £ gegen a, mithin ist tatsächlich
(2)
lim = lim ^ ^
Existieren, wie dies in der Regel der Fall sein wird, 9/(«), ep'(x)
auch an der Stelle x — a und ist überdies xp'{a) =j= 0, so hat man auch
lim (3)‘)
a«X®) V (fl)
Die Formel (2) versagt, wenn gleichzeitig lim9/(a) = 0, lim ?//(«) = 0.
<p'(x)
Dann aber befindet man sich mit dem Bruche
ip'(x)
in der gleichen
Lage wie mit dem ursprünglichen, und sind auch die übrigen Be
dingungen des Satzes erfüllt, so gilt wiederum lim
daher auch
0*0
*FO*0
= lim
cp"(x)
1p" (x)
*=X«0 x = a^ 0*0
(4)
1) Die in diesem Ansätze enthaltene Eegel hat Johann Bernoulli zuerst
gefunden. Acta erudit. 1704.