LIMITES ET CONTINUITÉ (Partie 1)
Yvan Monka – Académie de Strasbourg – www maths-et-tiques 1 LIMITES ET CONTINUITÉ (Partie 1) I Limite d'une fonction à l'infini 1) Limite finie à l'infini Intuitivement : On dit que la fonction f admet pour limite L en +∞ si f (x) est aussi proche de L que l’on veut pourvu que x soit suffisamment grand Exemple :
Exercices avec solutions : LIMITE ET CONTINUITE
S donc 0 4 xh S o o 0 4 tan tan 1 4 lim lim 4 x h h x x S S o S o §· ¨¸ ©¹ or : tan tan 4 tan 1 tan 4 1 tan 1 tan tan 4 h h h h S S §· ¨¸ ©¹ u 0 4 tan 1 2 tan 2 lim lim 1 2 1 tan 1 4 x h xh x hh S S o o u u Exercice2 : (Limites à droite et à gauche) Soit la fonction 1²: ²1 x fx x Etudier la limite de f en x 0 1 Solution
LIMITESET CONTINUITÉ - Free
Supposons que k soit l’image de deuxréels distincts c etc′avecc
LIMITES ET CONTINUITE - Unisciel
Limites et continuité - 1 - ECS 1 LIMITES ET CONTINUITE I – Limites On va appeler voisinage de +∞ les intervalles de la forme ] , [A +∞ avec A >0 On va appeler voisinage de −∞ les intervalles de la forme ] , [−∞ −A avec A >0 On va appeler voisinage d’un réel a les intervalles de la forme ] , [a a−ε +ε avec ε>0
Fonctions : limites, continuit´e, d´erivabilit´e
Soient f, g, et h trois fonctions d´efinies sur le mˆeme ensemble D et x0 ∈ R On suppose que f et h admettent la mˆeme limite ℓ ∈ Ren x0 et que au voisinage de x0 on a f 6g 6h Alors lim x0 g = ℓ Le th´eor`eme pr´ec´edent est souvent appel´e th´eor`eme des gendarmes
Limites et continuité
2Théorèmes de comparaison et composition de fonc-tions 2 1Théorème des Gendarmes ou d’encadrement Théorème 3 : Limites et ordre 1) Théorème des « Gendarmes » f, g, et h sont trois fonctions définies sur l’intervalle I =]b;+¥[ et ‘ un réel Si pour tout x 2I, on a : g(x) 6 f(x) 6 h(x) et si g et h ont même limite ‘ en
Limite, continuité, théorème des valeurs intermédiaires
Limite, continuité, théorème des valeurs intermédiaires, dérivabilité, théorèmes de Rolle et des accroissements finis I Limites Continuités Exercice 1 : Soit ]:−1,+∞[→ℝla fonction définie par : ( T)= T √1+ T2−√1+ T Déterminer les limites de , si elle existent, en 0 et en +∞ Allez à : Correction exercice 1 :
LIMITES – EXERCICES CORRIGES - Free
courbe représentative de f et les positions relatives de la courbe et de chaque asymptote Exercice n°23 Soit f la fonction fx xx x ()= +− + 231 2 2 1) Déterminez trois nombres réels a,b et c tels que fx ax b c x ()=++ +2 pour x ≠−2 2) Etudier le comportement de f en+∞ (limite, asymptote sur la courbe) Exercice n°24
Cf - Free
b Limite finie en + ¥ et en – ¥ et asymptote horizontale Soit f une fonction définie sur un intervalle I Intuitivement, dire que f a pour limite L en + ¥ , signifie que lorsque x prend des valeurs de plus en plus grandes vers + ¥ , les nombres f (x) viennent s’accumuler autour de L On note : lim x fi +¥ f ( x ) = L
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Limites et continuité
Table des matières
1 Limites - Rappels de première
21.1 Définition
21.2 Asymptotes parallèles aux axes
31.3 Limites des fonctions élémentaires
31.4 Opérations sur les limites
31.4.1 Somme de fonctions
31.4.2 Produit de fonctions
31.4.3 Quotient de fonctions
41.4.4 Conclusion
41.5 Théorème sur les fonctions polynomes et les fonctions rationnelles
41.5.1 Fonction polynôme
41.5.2 Fonction rationnelle
51.6 Asymptote oblique
62 Théorèmes de comparaison et composition de fonctions
72.1 Théorème des Gendarmes ou d"encadrement
72.2 Limite d"une fonction composée
103 Continuité et théorème des valeurs intermédiaires
113.1 Définition
113.2 Continuité et dérivabilité
123.3 Fonctions continues
133.4 Théorème des valeurs intermédiaires
13 PAUL MILAN10 octobre 2011 TERMINALES
21 LIMITES - RAPPELS DE PREMIÈRE1Limites - Rappels de première
1.1Définition
La définition rigoureuse des différentes limites n"est pas au programme, ce- pendant il est important de définir en langage ordinaire la signification de celles- ci.Définition 1 :Voici les définitions que l"on peut se donner en terminale. lim x!+¥f(x) =`: tout intervalle ouvert de centre` contient toutes les valeurs def(x) prises pour tous lesxd"un inter- valle]A;+¥[. (en¥intervalle]¥;A[)lim x!+¥f(x) = +¥: tout intervalle ouvert]M,+¥[con- tient toutes les valeurs def(x)pri- ses pour tous lesxd"un intervalle ]A;+¥[. (transposer en¥)lim x!af(x) = +¥: tout intervalle]M,+¥[contient toutes les valeurs def(x)prises pour tous lesxd"un intervalle ou- vert centré ena. (]ah;a+h[etx6=a)lim x!af(x) =`: tout intervalle ouvert de centre` contient toutes les valeurs def(x) prises pour tous lesxd"un inter-valle ouvert centré ena.On peut aussi définir la limite à gauche ou à droite dex=alorsque la limite
enx=an"existe pas. On notera alors : limite à gauche : lim x!ax1.2 ASYMPTOTES PARALLÈLES AUX AXES31.2Asymptotes parallèles aux axes
Résultat surfInterprétation géométrique sur la courbeCflim x!¥f(x) =lLa droitey=lest asymptote horizontale àCflim x!af(x) =¥La droitex=aest asymptote verticale àCf1.3Limites des fonctions élémentaires Les fonctions élémentaires vues en première sont :êxn,1x
navecn2N pxet1pxLimites en l"infinif(x)x
n1 x npx1px lim x!+¥f(x)+¥0+¥0 lim x!¥f(x)+¥sinpair¥sinimpair0non défininon défini
Limites en 0
f(x)1 x n1px lim x!0x>0f(x)+¥+¥lim x!0x<0f(x)+¥sinpair¥sinimpairnon défini
1.4Opérations sur les limites
1.4.1 Somme de fonctions Sifa pour limite```+¥¥+¥Siga pour limite`0+¥¥+¥¥¥alorsf+ga pour limite`+`0+¥¥+¥¥F. Ind.
1.4.2Produit de fonctions
Sifa pour limite``6=00¥
Siga pour limite`
0¥¥¥
alorsfga pour limite``0¥*F. ind.¥**Appliquer la règle des signesPAUL MILAN10 octobre 2011 TERMINALES
41 LIMITES - RAPPELS DE PREMIÈRE1.4.3Quotient de fonctions
Sifa pour limite``6=00`¥¥
Siga pour limite`
06=000¥`
0¥ alors fg a pour limite`0¥*F. ind.0¥*F. ind.
*Appliquer la règle des signes 1.4.4Conclusion
Il existe donc quatre formes indéterminées où les opérations sur les limites ne permettent pas de conclure. Dans certains cas, les limites sur les polynômes et les fonctions rationnelles permettent de lever l"indétermination. Lorsque ce n"est pas le cas, il faudra chercher à simplifier, à multiplier par la quantité conjuguée (pour les fonctions irrationnelles), à utiliser un théorème de comparaison, à effectuer un changement de variable ... 1.5 Théorème sur les fonction spolynomes et les fonctions ra- tionnelles 1.5.1Fonction polynôme Théorème 1 :Un polynôme a même limite en+¥et¥que son monôme
du plus haut degré.SiP(x) =anxn+an1xn1++a1x+a0x0alors
limx!+¥P(x) =limx!+¥anxnet limx!¥P(x) =limx!¥anxnExemples :Déterminer les limites en+¥et¥des polynômes suivants :
P(x) =5x33x+1 etQ(x) =2x4+x+3
On applique le théorème sur les limites des polynômes : lim x!+¥P(x) =limx!+¥5x3= +¥et limx!¥P(x) =limx!¥5x3=¥ lim x!+¥Q(x) =limx!+¥2x4=¥et limx!¥Q(x) =limx!¥2x4=¥ Les limites des polynômes ne posent donc aucun problème avec ce théorèmeque vous pouvez démontrer facilement.(pensez à la limite du produit!)PAUL MILAN10 octobre 2011 TERMINALES