Limits involving ln(
Limits involving ln(x) We can use the rules of logarithms given above to derive the following information about limits lim x1 lnx = 1; lim x0 lnx = 1 : I We saw the last day that ln2 > 1=2 I Using the rules of logarithms, we see that ln2m = mln2 > m=2, for any integer m I Because lnx is an increasing function, we can make ln x as big as we
FONCTION LOGARITHME NEPERIEN
1 Yvan Monka – Académie de Strasbourg – www maths-et-tiques FONCTION LOGARITHME NEPERIEN En 1614, un mathématicien écossais, John Napier (1550 ; 1617) ci- contre, plus connu sous le nom francisé de Neper publie « Mirifici
La fonction logarithme népérien
• Pour la deuxième limite, on fait un changement de variable On pose X = 1 x Donc si x → 0+ alors X → +∞ On a alors : lim x→0+ lnx = lim X→+∞ ln 1 X = lim ∞ −lnX =−∞ 3 3 Tableau de variation et courbe On peut résumer les variations et les limites de la fonction ln, dans un tableau de variation : x 1 x ln 0
RAPPELS EXP ET FONCTION LN - Plus De Bonnes Notes
Rappels Exp et fonction ln Page 6 Démonstration ROC On a : lim ë→0 Ø ã−1 ë =lim ë→0 Ø0+ ã− Ø0 ë; On reconnait ici le taux d’accroissement de la fonction A T L en 0
Fiche technique sur les limites - lyceedadultesfr
3 3 Quotient de fonctions Si f a pour limite l l , 0 0 l 1 1 Si g a pour limite l0, 0 0 0 1 l 1 alors f g a pour limite l l0 1* F ind 0 1* F ind *Appliquer la règle des signes 4 Polynômes et les fonctions rationnelles 4 1 Fonction polynôme Théorème 1 Un polynôme a même limite en +1et 1 que son monôme du plus haut degré Si P(x) = a
Chapitre 5 Limites de fonctions
2) Limite réelle en l’infini a) Définition Définition 3 1) Soit f une fonction définie sur un intervalle de la forme ]α,+∞[ ou [α,+∞[ On dit que f tend vers le réel ℓ quand x tend vers +∞ si et seulement si tout intervalle ouvert de centre ℓ contient f(x) pour x assez grand On écrit alors lim x→+∞ f(x) = ℓ
Exo7 - Exercices de mathématiques
dl au voisinage de h=0 Indication pourl’exercice3 N En x =0 c’est le quotient de deux dl En x =+¥, on pose h= 1 x et on calcule un dl en h=0 Indication pourl’exercice4 N Il s’agit bien sûr de calculer d’abord des dl afin d’obtenir la limite On trouve : 1 lim x0 ex 2 cosx x2 = 3 2 2 lim x0 ln(1+x) sinx x =0 3 lim x0 cosx p
Les limites et la fonction exponentielle Les techniques pour
Déterminer la limite en + ∞ de f(x) = 1 2 + + x ex Par calcul direct , on a une forme indéterminée , mais on va utiliser la croissance comparée ; pour cela il faut faire apparaître dans la forme exponentielle et au dénominateur de la fraction la même expression Puisqu’on ne peut pas toucher à l’exponentielle , on « joue » avec la
[PDF] limite de n
[PDF] limite de propriété cloture
[PDF] limite de q^n
[PDF] limite de référence terminale s
[PDF] limite de suite
[PDF] limite de suite géométrique
[PDF] limite de suite limite aide svp urgent
[PDF] limite de suite terminale s
[PDF] limite de suite terminale s cours
[PDF] limite de suites et operations
[PDF] limite de tangente en + l'infini
[PDF] Limite en -oo de f(x)
[PDF] Limite et algorithme
[PDF] Limite et asymptote
Exo7
Développements limités
Corrections d"Arnaud Bodin.
1 Calculs
Exercice 1Donner le développement limité en 0 des fonctions : 1. cos xexpxà l"ordre 32.(ln(1+x))2à l"ordre 4
3. shxxx3à l"ordre 6
4. e xp sin(x)à l"ordre 4 5. sin6(x)à l"ordre 9
6. ln cos(x)à l"ordre 6 7.1cosxà l"ordre 4
8. tan xà l"ordre 5 (ou 7 pour les plus courageux)9.(1+x)11+xà l"ordre 3
10. arcsin ln(1+x2)à l"ordre 6 1. Dév eloppementlimité en 1 à l"ordre 3 de f(x) =px. 2. Dév eloppementlimité en 1 à l"ordre 3 de g(x) =epx 3.Dév eloppementlimité à l"ordre 3 en
p3 deh(x) =ln(sinx).Donner un développement limité à l"ordre 2 def(x) =p1+x21+x+p1+x2en 0. En déduire un développement à
l"ordre 2 en+¥. Calculer un développement à l"ordre 1 en¥.2 Applications
Exercice 4Calculer les limites suivantes
lim x!0e x2cosxx2limx!0ln(1+x)sinxx
limx!0cosxp1x2x 4Étudier la position du graphe de l"applicationx7!ln(1+x+x2)par rapport à sa tangente en 0 et 1.
Déterminer:
1. (a) lim x!+¥px2+3x+2+x
(b) lim x!¥px2+3x+2+x
2. lim x!0+(arctanx)1x 2 3. lim x!0(1+3x)131sinx1cosx
Exercice 7Soitfl"application deRdansRdéfinie parf(x) =x31+x6:Calculerf(n)(0)pour toutn2N:Soitaun nombre réel etf:]a;+¥[!Rune application de classeC2. On supposefetf00bornées ; on pose
M 0=sup x>ajf(x)jetM2=sup x>ajf00(x)j. 1. En appliquant une formule de T aylorreliant f(x)etf(x+h), montrer que, pour toutx>aet touth>0, on a :jf0(x)j6h2 M2+2h M0. 2.En déduire que f0est bornée sur]a;+¥[.
3.Établir le résultat sui vant: soit g:]0;+¥[!Rune application de classeC2à dérivée seconde bornée et
telle que limx!+¥g(x) =0. Alors limx!+¥g0(x) =0.4 DL implicite
Exercice 9tan(x) =x1.Montrer que l"équation tan x=xpossède une unique solutionxndansnpp2 ;np+p2 (n2N). 2.Quelle relation lie xnet arctan(xn)?
3. Donner un DL de xnen fonction denà l"ordre 0 pourn!¥. 4.En reportant dans la relation trouvée en
2 , obtenir un DL dexnà l"ordre 2.Exercice 10Recherche d"équivalentsDonner des équivalents simples pour les fonctions suivantes :
1.2 exp1+4xp1+6x2, en 0
2.(cosx)sinx(cosx)tanx, en 0
3. arctan x+arctan3x 2p3 , enp3 4. px2+123px
3+x+4px
4+x2, en+¥
5. ar gch1cosx, en 0
cosx1+ax21+bx2 soit uno(xn)en 0 avecnmaximal.Calculer
`=limx!+¥ ln(x+1)lnx xDonner un équivalent de
ln(x+1)lnx x lorsquex!+¥.Indication pourl"exer cice1 N1.cos xexpx=1+x13
x3+o(x3)2.(ln(1+x))2=x2x3+1112
x4+o(x4) 3. shxxx 3=13! +15! x2+17! x4+19! x6+o(x6) 4. e xp sin(x)=1+x+12 x218 x4+o(x4) 5. sin6(x) =x6x8+o(x9)
6. ln (cosx) =12 x2112 x4145 x6+o(x6) 7.1cosx=1+12
x2+524 x4+o(x4) 8. tan x=x+x33 +2x515 +17x7315 +o(x7)9.(1+x)11+x=exp11+xln(1+x)=1+xx2+x32
+o(x3) 10. arcsin ln(1+x2)=x2x42 +x62+o(x6)Indication pourl"exer cice2 NPour la première question vous pouvez appliquer la formule de Taylor ou bien poserh=x1 et considérer un
dl au voisinage deh=0.Indication pourl"exer cice3 NEnx=0 c"est le quotient de deux dl. Enx= +¥, on poseh=1x
et on calcule un dl enh=0.Indication pourl"exer cice4 NIl s"agit bien sûr de calculer d"abord des dl afin d"obtenir la limite. On trouve :
1. lim x!0ex2cosxx 2=32 2. lim x!0ln(1+x)sinxx =0 3. lim x!0cosxp1x2x 4=16Indication pour
l"exer cice5 NFaire un dl enx=0 à l"ordre 2 cela donnef(0),f0(0)et la position par rapport à la tangente donc tout ce qu"il
faut pour répondre aux questions. Idem enx=1.Indication pourl"exer cice6 NIl s"agit de faire un dl afin de trouver la limite.
1. (a) lim x!+¥px2+3x+2+x= +¥
(b) lim x!¥px2+3x+2+x=32
2. lim x!0+(arctanx)1x 2=0 4 3.lim x!0(1+3x)131sinx1cosx=2Indication pourl"exer cice7 NCalculer d"abord le dl puis utiliser une formule de Taylor.
Indication pour
l"exer cice8 N1.La formule à appliquer est celle de T aylor-Lagrangeà l"ordre 2.
2.Étudier la fonction f(h) =h2
M2+2hM0et trouver infh>0f(h).
3.Il f autchoisir un a>0 tel queg(x)soit assez petit sur]a;+¥[; puis appliquer les questions précédentes
àgsur cet intervalle.Indication pourl"exer cice11 NIdentifier les dl de cosxet1+ax21+bx2enx=0.Indication pourl"exer cice12 NFaites un développement faisant intervenir desxet des lnx. Trouvez`=1.5
Correction del"exer cice1 N1.cos xexpx(à l"ordre 3).Le dl de cosxà l"ordre 3 est
cosx=112! x2+e1(x)x3:Le dl de expxà l"ordre 3 est
expx=1+x+12! x2+13! x3+e2(x)x3: Par convention toutes nos fonctionsei(x)vérifieronsei(x)!0 lorsquex!0.On multiplie ces deux expressions
cosxexpx= 112x2+e1(x)x3
1+x+12!
x2+13! x3+e2(x)x3 =11+x+12!
x2+13! x3+e2(x)x3 on développe la ligne du dessus 12 x21+x+12!
x2+13! x3+e2(x)x3 +e1(x)x31+x+12!
x2+13! x3+e2(x)x3 On va développer chacun de ces produits, par exemple pour le deuxième produit : 12! x21+x+12!
x2+13! x3+e2(x)x3 =12 x212 x314 x4112 x512 x2e2(x)x3: Mais on cherche un dl à l"ordre 3 donc tout terme enx4,x5ou plus se met danse3(x)x3, y compris x2e2(x)x3qui est un bien de la formee(x)x3. Donc
12 x21+x+12!
x2+13! x3+e2(x)x3 =12 x212 x3+e3(x)x3:Pour le troisième produit on a
e1(x)x3
1+x+12!
x2+13! x3+e2(x)x3 =e1(x)x3+xe1(x)x3+=e4(x)x3On en arrive à :
cosxexpx= 112x2+e1(x)x3
1+x+12!
x2+13! x3+e2(x)x3 =1+x+12! x2+13! x3+e1(x)x3 12 x212 x3+e3(x)x3 +e4(x)x3il ne reste plus qu"à regrouper les termes : =1+x+(12 12 )x2+(16 12 )x3+e5(x)x3 =1+x13 x3+e5(x)x3Ainsi le dl de cosxexpxen 0 à l"ordre 3 est :
cosxexpx=1+x13 x3+e5(x)x3: 62.(ln(1+x))2(à l"ordre 4).
Il s"agit juste de multiplier le dl de ln(1+x)par lui-même. En fait si l"on réfléchit un peu on s"aperçoit
qu"un dl à l"ordre 3 sera suffisant (car le terme constant est nul) : ln(1+x) =x12 x2+13 x3+e(x)x3 e5(x)!0 lorsquex!0.
(ln(1+x))2=ln(1+x)ln(1+x) x12 x2+13 x3+e(x)x3 x12 x2+13 x3+e(x)x3 =x x12 x2+13 x3+e(x)x3 12 x2 x12 x2+13 x3+e(x)x3 13 x3 x12 x2+13 x3+e(x)x3 +e(x)x3 x12 x2+13 x3+e(x)x3 =x212 x3+13 x4+e(x)x4 12 x3+14 x4+e1(x)x4 13 x4+e2(x)x4 +e3(x)x4 =x2x3+1112 x4+e4(x)x4 3. shxxx3(à l"ordre 6).
Pour le dl de
shxxx3on commence par faire un dl du numérateur. Tout d"abord :
shx=x+13! x3+15! x5+17! x7+19! x9+e(x)x9 donc shxx=13! x3+15! x5+17! x7+19! x9+e(x)x9:Il ne reste plus qu"à diviser parx3:
shxxx 3=13! x3+15! x5+17! x7+19! x9+e(x)x9x 3=13! +15! x2+17! x4+19! x6+e(x)x6Remarquez que nous avons commencé par calculer un dl du numérateur à l"ordre 9, pour obtenir après
division un dl à l"ordre 6. 4. e xp sin(x)(à l"ordre 4).On sait sinx=x13!
x3+o(x4)et exp(u) =1+u+12! u2+13! u3+14! u4+o(u4). 7On note désormais toute fonctione(x)xn(oùe(x)!0 lorsquex!0) paro(xn). Cela évite les multiples
expressionsei(x)xn. On substitueu=sin(x), il faut donc calculeru;u2;u3etu4: u=sinx=x13! x3+o(x4) u2=x13!
x3+o(x4)2=x213 x4+o(x4) u3=x13!
x3+o(x4)3=x3+o(x4) u3=x4+o(x4)eto(u4) =o(x4)
Pour obtenir :
exp(sin(x)) =1+x13! x3+o(x4) 12! x213 x4+o(x4) 13! x3+o(x4) 14! x4+o(x4) +o(x4) =1+x+12 x218 x4+o(x4): 5. sin6(x)(à l"ordre 9).
On sait sin(x) =x13!
x3+o(x4).Si l"on voulait calculer un dl de sin
2(x)à l"ordre 5 on écrirait :
sin2(x) =x13!
x3+o(x4)2=x13! x3+o(x4)x13! x3+o(x4)=x2213! x4+o(x5):En effet tous les autres termes sont danso(x5).
Le principe est le même pour sin
6(x): sin6(x) =x13!
x3+o(x4)6=x13! x3+o(x4)x13! x3+o(x4)x13! x3+o(x4)Lorsque l"on développe ce produit en commençant par les termes de plus petits degrés on obtient
sin