如何在高考时推导洛必达法则(仅适用于0/0型)

路漫漫其修远兮,吾将上下而“求导”
分离变量法是一类高中导数题里的常见方法;然而,不少分离变量法下的题目需要讨论在某点的极限,不使用洛必达法则将无法叙述,使用洛必达法则会导致扣分,造成尴尬境地。一般这种情况不推荐使用分离变量的方法。
事实上,虽然略有漏洞,在高考中仍然可以用先证后用的办法,应用洛必达法则;当然,由于高中数学并没有定义“极限”,所以无论怎么说,你如果在除了导数定义的地方使用“lim”这个符号,其实都是有问题的,我只能说这样写比直接洛要好点,扣不扣分就看改卷者了。

洛必达法则(l'Hôpital's rule):
对于函数,如果有
①
或
②在a的去心邻域内均可导,且
③,其中A为实数或无穷
那么有
现在进行解释
对于①,通常把两函数在点a处都趋于0的情况称为洛必达法则的0/0型(0比0型),都趋于无穷的情况称为洛必达法则的∞/∞型(无穷比无穷型),这里无穷可以是正无穷、负无穷,或者一个趋于正无穷,一个趋于负无穷。
对于②,用高中语言讲,就是在区间里去除点a,得到一个新的范围,这个范围叫点a的去心邻域。在去心邻域内两个函数要可导,并且分母的导数不为0
在高中范围内导数题遇到的函数一般都符合②
对于③,要指出的是洛必达法则求出的结果必须存在才可用;如果使用洛必达法则求出极限不存在,不能说明原极限不存在,比如:

在高中范围内导数题遇到的函数一般也都符合③
现在用高中知识给出0/0型的推导:

这里的思路就是把导数定义式凑出来,导数定义是唯一一个高中数学里提到lim符号的
有一点小问题:
最后得到的结论并不是,而是
,和洛必达法则有点偏差,洛必达法则里如果洛完之后又是0/0型,可以接着洛,但是如果写成
,那么分母为0是不合理的,不过问题不大,高中导数题应该不会有分母为0的情况,也不会有要连续洛的题吧?
还有一个小问题是从第一步到第二步,用到了极限的运算法则

这很显然是超纲的,因为高中数学连lim都没定义,更别提运算法则了,所以这一点有风险。