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LIMITES ET ASYMPTOTES
I. Lectures graphiques Corrigé
Exercice 1
()lim xf x ()lim xf x ()lim xf x ()lim xf x ()lim xf x a ()lim xf x a La droite d"équation y a= est une asymptote horizontale à la courbe ()lim x a x af x ()lim x a x af x ()lim x a x af x ()lim x a x af x La droite d"équation x a= est une asymptote verticale à la courbe1N°2N°3N°4N°
5N°6N°
7N°10N°9N°8N°
2 ()()lim 0 xf x ax b ()()lim 0 xf x ax b La droite d"équation y ax b= + est est une asymptote oblique à la courbeExercice 2
: La courbe ci-contre représente une fonction f.1) La fonction f représentée ci-contre
admet les limites suivantes : a) lim ( ) 1 xf x b) 2 22 2lim ( ) et lim ( )
x x x xf x f x c)2lim ( ) 0
xf x d) lim ( ) 3 xf x2) On en déduit l"existence de trois
asymptotes :Une asymptote horizontale d"équation
1y= - car lim ( ) 1
xf x une asymptote verticale d"équation2x= - car
2 22 2lim ( ) et lim ( )
x x x xf x f x une asymptote horizontale d"équation3y= car lim ( ) 3
xf xExercice 3
: La courbe ci-contre représente une fonction f.1) a) En
-¥, la fonction f admet pour limite b) En 0, la fonction f admet pour limite 0. c) En 1, la fonction f admet pour limite d) En +¥, la fonction f admet pour limite2) De la question 1b) (
1lim ( )
xf x on peut déduire que la courbe représentative de f admet la droite d"équation1x= comme
asymptote verticale.12N°11N°
3Exercice 4
: La fonction f représentée ci- contre est définie sur {}1;2-R\. 1) lim ( ) 1 xf x 1 11 1lim ( ) et lim ( )
x x x xf x f x 2 22 2lim ( ) et lim ( )
x x x xf x f x lim ( ) xf x2) La courbe admet quatre asymptotes :
une asymptote horizontale d"équation 1y= ; deux asymptotes verticales d"équations1 et 2x x= - = ;
une asymptote oblique d"équation3y x= -.
Exercice 5
La fonction f représentée ci-contre admet les limites suivantes : lim ( ) 1 et lim ( ) 1 x xf x f x 1 11 1lim ( ) et lim ( )
x x x xf x f xRemarque : la calculatrice a ses " limites ».
On a l"impression que la courbe a des points communs avec la droite d"équation1x=. Ceci est dû au tracé approximatif des
courbes par une calculatrice.II. Limites et asymptotes Corrigé
Exercice 6
: f est une fonction définie sur ][][;2 2;-¥ È +¥. a) lim ( ) 3 xf x la droite d"équation3y=est asymptote horizontale à la courbe représentative de f.
b)2lim ( )
xf x la droite d"équation2x= est asymptote verticale à la courbe représentative de f.
c) lim ( ) 5 xf x la droite d"équation5y= - est asymptote horizontale à la courbe représentative de f.
Exercice 7
a)0lim ( )
xf x la droite d"équation0x= est asymptote verticale à la courbe représentative de f.
b)5lim ( )
xf x la droite d"équation5x= - est asymptote verticale à la courbe représentative de f.
c)3lim ( )2xf x
4 la droite d"équation
32y= est asymptote horizontale à la courbe représentative de f.
d) lim ( ) 7 xf x la droite d"équation7y= est asymptote horizontale à la courbe représentative de f.
e) 3 33 3lim ( ) et lim ( )
x x x xf x f x la droite d"équation3x= est asymptote verticale à la courbe représentative de f.
Exercice 8
: La courbe ci-dessous représente une fonction f telle que : 1 11 1lim ( ) 0 ; lim ( ) ; lim ( ) et lim ( )
x x x x x xf x f x f x f xExercice 9
1) f est une fonction telle que
()lim ( ) 2 5 0 xf x x la droite d"équation2 5y x= - est asymptote oblique à la courbe représentative de f.
2) f est une fonction telle que
( ) ( ) et lim ( ) 0 xf x x g x g x la droite d"équation y x= est asymptote oblique à la courbe représentative de f.Exercice 10
: f est la fonction définie sur ][][;0 0;-¥ È +¥ par 1( ) 2f x xx= + +. ()0lim 2 2xx®+ = ;0 0 0 0
0 0 0 0
1 1lim donc lim ( ) et lim donc lim ( )
x x x x x x x xf x f xx xOn en déduit que la droite d"équation
0x= est asymptote verticale à la courbe représentative de f.
D"autre part,
( )1 1 1( ) 2 et lim lim 0 x xf x xx x x®-¥ ®+¥- + = = =, 5donc ()()lim ( ) 2 0 et lim ( ) 2 0 xxf x x f x xOn en déduit que la droite d"équation
2y x= + est asymptote oblique à la courbe représentative de f.
Exercice 11
a) La droite d"équation5y= est asymptote à la courbe de f se traduit par lim ( ) 5
xf x b) La droite d"équation0y= est asymptote à la courbe de f se traduit par lim ( ) 0
xf x c) La droite d"équation4x= est asymptote à la courbe de f se traduit par
4lim ( )
xf x d) La courbe de la fonction f admet pour asymptote la droite d"équation2x= - :
2lim ( )
xf x e) La droite d"équation3y x= - + est asymptote à la courbe de f : ()lim ( ) 3 0
xf x x f) La courbe de la fonction f admet pour asymptote l"axe des abscisses : lim ( ) 0 xf x III. Détermination de limites CorrigéEn utilisant les opérations
Exercice 12 :
a)21lim 2xxx®+¥
()2lim 2 xx®+¥+ = +¥ et 1lim 0
xx®+¥= donc 21lim 2 xxx®+¥ ( )+ + = +¥( )( ) (limite d"une somme). b) 2 221lim 32x
x xx ()22lim 2 0
x x x- - = donc 2 2 1lim2 x xx®De plus,
()22lim 3 7
xx®+ = donc ( )
2 221lim 32
x x xx + = -¥- (limite d"un produit). c)1 1lim2xx x®-¥
1lim 02xx®-¥=- et
1lim 0
xx®-¥= donc 1 1lim 02xx x®-¥ ( )+ =( )-( ) (limite d"une somme). d)21lim 1xxx®+¥
1lim 0
xx®+¥= donc 1lim 1 1xx®+¥De plus,
2limxx®+¥= +¥ donc 21lim 1
xxx®+¥ ( )- = +¥( )( ) (limite d"un produit). e)201lim 2 1xxx®
20lim 0xx+
®= donc 201lim
xx®= +¥.6 De plus,
()0lim 2 1 1xx®- = - donc 201lim 2 1 xxx® ( )+ - = +¥( )( ) (limite d"une somme). f) ( )1lim 3 2 1xxx®-¥1lim 0
xx®-¥= donc 1lim 3 3xx®-¥De plus,
()lim 2 1xx®-¥- + = +¥ donc ( )1lim 3 2 1 xxx®-¥ ( )- - + = -¥( )( ) (limite d"un produit).En appliquant les théorèmes
Exercice 13 : Limites de polynômes et fonctions rationnelles en l"infini. Rappel : La limite d"un polynôme en l"infini est celle de son monôme de plus haut degré.La limite d"une fonction rationnelle en l"infini est celle du rapport des monômes de plus haut degré.
a) ()