El siguiente argumento se puede tomar como una «demostración» de la regla de L'Hôpital, aunque en realidad, una demostración rigurosa requiere de argumentos de tipo - más delicados.
- Como y si , se tiene que si como consecuencia del Teorema de Rolle.
- Dado que f(c)=g(c)=0, aplicando el Teorema del Valor Medio de Cauchy, para todo x en (a,b), con x distinto de c, existe tx en el intervalo de extremos a y b, tal que el cociente f(x)/g(x) se puede escribir de la siguiente manera:
- Cuando x tiende hacia c, igualando los valores de las igualdades de arriba, tx también tiende hacia c, así que:
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