LIMITES DES FONCTIONS (Chapitre 2/2)
Méthode : Déterminer la limite d'une fonction composée Calculer la limite de la fonction f en . ... Donc comme limite de fonction composée : lim.
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Méthode : Déterminer la limite d'une fonction composée Vidéo https://youtu be/DNU1M3Ii76k http://www maths-et-tiques fr/telech/Algo_SolEqua pdf
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LIMITES DES FONCTIONS - Chapitre 2/2
Tout le cours en vidéo : https://youtu.be/YPwJyYDsmxMPartie 1 : Limite d'une fonction composée
Méthode : Déterminer la limite d'une fonction composéeVidéo https://youtu.be/DNU1M3Ii76k
Soit la fonction í µ définie sur !
;+∞! par : í µ 2- 1 Calculer la limite de la fonction í µ en +∞.Correction
On a : lim
1 =0, donc lim 2- 1 =2 Donc, comme limite d'une fonction composée : lim 2- 1 2 En effet, si í µâ†’+∞, on a : í µ=2- 1 →2 et donc : lim 2.Partie 2 : Limites et comparaisons
1) Théorèmes de comparaison
Théorèmes : Soit í µ et í µ deux fonctions définies sur un intervalle í µ= - Si pour tout í µ de í µ, on a : 9 lim alors lim =+∞ (Fig.1) - Si pour tout í µ de í µ, on a 9 lim alors lim =-∞ (Fig.2) Remarque : On obtient des théorèmes analogues en -∞.Figure 1
Par abus de langage, on
pourrait dire que la fonction í µ pousse la fonction í µ vers +∞ pour des valeurs de í µ suffisamment grandes.Figure 2
2Démonstration dans le cas de la figure 1 :
lim =+∞ donc tout intervalle , í µ réel, contient toutes les valeurs de í µ(í µ) dès que í µ est suffisamment grand, soit : í µ Donc dès que í µ est suffisamment grand, on a : í µEt donc lim
2) Théorème d'encadrement
Théorème des gendarmes :
Soit í µ, í µ et â„Ž trois fonctions définies sur un intervalle í µ=Si pour tout í µ de í µ, on a : >
lim lim alors lim Remarque : On obtient un théorème analogue en -∞.Par abus de langage, on pourrait dire que les fonctions í µ et â„Ž (les gendarmes) se resserrent
autour de la fonction í µ pour des valeurs de í µ suffisamment grandes pour la faire tendre vers
la même limite. Ce théorème est également appelé le théorème du sandwich. Méthode : Utiliser les théorèmes de comparaison et d'encadrementVidéo https://youtu.be/OAtkpYMdu7Y
Vidéo https://youtu.be/Eo1jvPphja0
Calculer : 1) lim
í µ+siní µ 2) lim í µcosí µ 2 +1 3Correction
1) • lim
siní µ n'existe pas. Donc sous la forme donnée, la limite cherchée est indéterminée.Levons l'indétermination :
•lim í µ-1=+∞ donc d'après le théorème de comparaison : lim í µ+siní µ=+∞2) • lim
cosí µ n'existe pas. Donc sous la forme donnée, la limite cherchée est indéterminée.Levons l'indétermination :
Et donc :
+1 í µcos(í µ) +1 +1 +1 F G 1 lim 1 =0 donc lim 1Et donc : lim
1 1 =0, comme limite d'un quotient.On a donc :lim
2 +1 =lim 2 +1 =0 D'après le théorème des gendarmes, on a : lim í µcos(í µ) 2 +1 =0.Partie 3 : Cas de la fonction exponentielle
1) Limites aux bornes
Propriétés :
lim =+∞ et lim =0Démonstration au programme :
Vidéo https://youtu.be/DDqgEz1Id2s
- La suite est une suite géométrique de raison í µ>1. 4Donc, on a : lim
Si on prend un réel í µ quelconque (aussi grand que l'on veut), il existe un rang í µÃ partir
duquel tous les termes de la suite dépassent í µ, soit : í µ La fonction exponentielle étant strictement croissante, on a également, pour toutDonc, pour tout í µ>í µ
, on a : í µAinsi, tout intervalle
contient toutes les valeurs de í µ , dès que í µ est suffisamment grand.Soit : lim
-lim =lim =lim , en posant í µ=-í µOr, lim
=+∞, donc : lim =0, comme limite d'un quotient.Soit : lim
=0. Méthode : Déterminer la limite d'une fonction contenant des exponentielsVidéo https://youtu.be/f5i_u8XVMfc
Calculer les limites suivantes :
a) lim b) lim 1Correction
a) lim -3í µ=-∞ • Donc, comme limite d'une fonction composée : lim =0 En effet, si í µâ†’+∞, on a : í µ=-3í µâ†’-∞ et donc : lim =0. • lim • Comme limite d'une somme : lim b) lim 1 =0, donc : lim 1- 1 =1 Donc, comme limite d'une fonction composée : lim2) Croissance comparée des fonctions exponentielles et puissances
Exemple :
Observons la fonction exponentielle et la fonction puissance í µâŸ¼í µ dans différentes fenêtres graphiques. 5 Dans cette première fenêtre, la fonction puissance semble l'emporter devant la fonction exponentielle. Mais on constate que pour í µ suffisamment grand, la fonction exponentielle dépasse la fonction puissance í µâŸ¼í µ Remarque : Dans le cas de limites infinies, la fonction exponentielle impose sa limite devant les fonctions puissances. Sa croissance est plus rapide.Propriétés (croissances comparées) :
a) lim =+∞ et pour tout entier í µ, lim b) lim =0 et pour tout entier í µ, lim =0Démonstration au programme du a :
Vidéo https://youtu.be/_re6fVWD4b0
- On pose í µOn a : í µ
6 On calcule la dérivée de la dérivée í µ -1.Et on note í µ
-1Pour tout í µ strictement positif, í µ
-1>0.On dresse alors le tableau de variations :
On en déduit que pour tout í µ strictement positif, í µ >0 et donc í µSoit encore :
Comme lim
2 =+∞, on en déduit par comparaison de limites que lim - Dans le cas général, on a :Fí µ
G =N O =N 1 OOr : lim
=+∞ car on a vu que limDonc : lim
=+∞, car í µ est positif.Et donc lim
Q R =+∞, comme produit de í µ limites infinies.Soit : lim
Méthode : Calculer une limite par croissance comparéeVidéo https://youtu.be/GoLYLTZFaz0
Calculer la limite suivante : lim
2Correction
Le dénominateur comprend une forme indéterminée de type "∞-∞".Levons l'indétermination :
1+ 1- 1+ 1- 7 Par croissance comparée : lim =+∞ et de même : lim 2Donc, comme inverse de limites : lim
=lim 2 =0, donc lim 1+ =lim 1- 2 =1. Donc, lim 1+ 1- 2 1 1 =1 et donc lim 2 =1.quotesdbs_dbs45.pdfusesText_45[PDF] limite fonction composé exponentielle
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