Couche limite

Capacités attendues Commentaires Raisonnement par récurrence. • Savoir mener un raisonnement par récurrence. Ce type de raisonnement intervient tout au long de l’année et pas seulement dans le cadre de l’étude des suites. Limite finie ou infinie d’une suite.  Dans le cas d’une limite infinie, étant donnés une suite croissante (un) et un nombre réel A, déterminer à l’aide d’un algorithme un rang à partir duquel un est supérieur à A. Pour exprimer que un tend vers l quand n tend vers + , on dit que :

distinguer deux cas. 1er Cas :z0 est un pôle simple. a−1 + a0 + a1 (z − z0 ) + · · · Soit alors f (z) = z − z0 (z − z0 ) f (z) = a−1 + (z − z0 )a0 + a1 (z − z0 )2 + · · · = Res( f, zo) + (z − z0 )a0 + a1 (z − z0 )2 + · · · et par passage à la limite, on obtient : Res( f, zo ) = lim (z − z0 ) f (z). (4.1) z−→z0 Si f (z) se présente sous la forme, f (z) = P(z) Q(z) où Q(z0 ) = 0 et Q′(z0 ) 0, (4.2) alors : Res( f, z0) = P(z0 ) · Q′ (z0 ) (4.3) Remarque

Limite et ordre - Asymptotes Cours CHAPITRE 5 : LIMITE ET ORDRE – ASYMPTOTES La lettre grecque α désigne soit + ∞, soit − ∞ , soit a un réel fini (a ∈ R) → → Le plan est muni d’un repère (O ; i ; j ) , et on note C f la courbe représentative de la fonction f dans ce repère 1. LIMITE et ORDRE 1.1. Théorème de comparaison f et g sont deux fonctions définies sur le même intervalle I  Si ∀x ∈ I  lim g ( x) = +∞  x →α f ( x) ≥ g ( x) alors lim f ( x) = +∞ x →α Exemple Déterminer la limite

l'hyperbole d'équation y=1x admet pour asymptote l'axe des ordonnées d'équation x=0. Asymptote parallèle à l'axe des ordonnées théorème Soit f une fonction définie sur un intervalle de borne ouverte a et &Cscr;f sa courbe représentative. Si la limite de f est infinie quand x tend vers a (x < a ou x > a selon l'intervalle), alors la droite d'équation x=a est asymptote verticale à &Cscr;f. Illustration graphique La figure ci-dessous représente graphiquement les différentes situations où la

Limites et asymptotes A Limites et infini Soit f une fonction. 1- Limite infinie en l'infini Lorsque f (x) peut être rendu supérieur à tout réel positif A pour x suffisamment grand, on dit que f (x) tend vers +∞ lorsque x tend vers +∞ . On écrit alors xlim f  x=∞ . ∞ On définit de manière similaire : lim f  x=−∞ ( f (x) devient inférieur à – A), • x ∞ • • x −∞ x −∞ lim f  x=∞ ( x doit être suffisamment grand en valeur absolue mais négatif) lim f  x=−∞ . Résultats à retenir

Donc pour t 2 [k; k + 1] f (t) f (k) donc Sn (x) f (t)dt et par passage à la limite 1 S(x) Z +1 f (t)dt 1 Les limites existent : Rn 1 – pour (Sn ) par convergence de la série : R n+1 – pour 1 f (t)dt car on a une suite croissante (f positive) majorée par S(x) p x dt t(1+tx2 ) = R n2 1 2xdu 1+u2 x2 = 2 [arctan(ux)]1 = 2 arctan(n2 x) Z +1 n2 2 arctan(x) . Donc en passant à la limite 2 arctan(x) 1 p x dt = t (1 + tx2 ) On a donc pour 1=2 : S(x) Z

U est continue en 0 (question I.2.3) et que x ! dénominateur non nul ) , +1 . donc N 1 X n=1 1 (n + x) 2 est continues en N (somme de frantions rationnelles à N , alors que 1 tend vers (N + x)2 1 (n + x) 2 + U (x + N ) admet une limite …nie en x = 1 (N + x)2 U (x) 5. 1. D’ après le calcul de dérivée au 3.2. on a U (x) = 0 x! N 2 1 < 0 pour x > (n + x)3 n=1 1; +1[ +1 X 1 . donc : U décroît strictementsur ] 2. soit 1 . La fonction (t + x)2 segment [n; n + 1]

abscisse. Autrement dit, pour tout x ≥ x1 , on a f (x) ≥ ax + b. Ceci prouve que lim+∞ f = +∞. Exercice 11 - Fonctions convexes admettant une asymptote - L1/Math Sup 1. Supposons qu’il existe un point x0 tel que f (x0 ) < 0. Par définition de la limite de f en +∞, appliquée à ε = |f (x0 )|/2, on peut trouver x1 > x0 tel que f (x1 ) > f (x0 ). D’après l’inégalité des pentes pour les fonctions convexes, on a, pour tout x ≥ x1 : f (x1 ) − f (x0 ) f (x) − f (x1 ) f (x1 ) − f (x0 ) ≤ =⇒ f (x) ≥ (x −

n. d) En déduire la limite de (u n ). un − 3 . un − 1 3 − vn . 1 − vn E XERCICE N°2 1. Restitution Organisée de Connaissances (5 points) a) Soit f une fonction réelle définie sur un intervalle [a ; + ∞[. Compléter la phrase suivante : « Dire que f admet une limite finie en +∞ signifie . . . » b) Démontrer le théorème des gendarmes : « Si f , g et h sont trois fonctions définies sur un intervalle [a ; +∞[ et un nombre réel tels que les fonctions g et h aient pour limite commune quand x tend

IN par vn = exp(un) Prouver que si (un) est arithmétique alors vn est géométrique B. Résoudre sur [pic] l’équation suivante : [pic]. Exercice 3 (6 points). f est la fonction définie sur IR par f(x) = (x² ( 3x ( 3)ex a. Etudier les limites de f en (( et +(. b. Etudier les variations de f. c. Combien l’équation f(x) = 1 a-t-elle de solutions ? Exercice 4 (4.5 points). Montrer que pour tout réel x positif, ex−1 ≥ x. PARTIE DS Exercice 1 (8 points) On considère la fonction