• Aucun résultat trouvé

2 D´ eveloppements limit´ es (DL) au voisinage de 0

N/A
N/A
Protected

Academic year: 2022

Partager "2 D´ eveloppements limit´ es (DL) au voisinage de 0"

Copied!
11
0
0

Texte intégral

(1)

L.E.G.T.A. Le Chesnoy TB2−2011-2012

D. Blotti`ere Math´ematiques

Chapitre XVII

D´ eveloppements limit´ es

Table des mati` eres

1 Notation de Landau 2

2 D´eveloppements limit´es (DL) au voisinage de 0 3

2.1 D´efinition d’un DL au voisinage de 0 . . . 3

2.2 Une application de la th´eorie des DL : l’´etude d’une (´eventuelle) limite . . . 4

2.3 Interpr´etation de l’existence d’un DL `a l’ordre 0 . . . 4

2.4 Interpr´etation de l’existence d’un DL `a l’ordre 1 . . . 4

2.5 Remarque sur la nature locale d’un DL en 0 . . . 4

3 Propri´et´es des d´eveloppements limit´es 5 4 Formule de Taylor-Young et DL usuels en 0 6 5 Op´erations sur les DL en 0 7 5.1 Combinaison lin´eaire de DL en 0 . . . 7

5.2 Multiplication de DL en 0 . . . 7

5.3 Composition de DL en 0 . . . 7

5.4 Inverse de DL en 0 . . . 8

5.5 Int´egration de DL en 0 . . . 8

6 D´eveloppements limit´es au voisinage dex0∈R 8 7 Fonctions ´equivalentes au voisinage de a∈R 9 8 Une application des DL : ´etude d’une branche infinie de courbe 10 8.1 Rappel sur les branches infinies de courbes . . . 10

8.2 Etude d’une branche infinie de courbe `´ a l’aide des DL . . . 11

(2)

Notation :On poseR=R∪ {−∞,+∞}.

1 Notation de Landau

D´efinition (voisinage ´epoint´e d’un point deR)

1. Un voisinage ´epoint´e de +∞est une partie deRcontenant un intervalle du type ]a,+∞[, o`ua∈R. 2. Un voisinage ´epoint´e de−∞est une partie deRcontenant un intervalle du type ]− ∞, b[, o`ub∈R. 3. Un voisinage ´epoint´e dex0∈Rest une partie deRcontenant un intervalle du type ]x0−δ, x0[∪]x0, x0+δ[

o`uα >0.

Exemple 1

1. ]1,+∞[ est un voisinage ´epoint´e de +∞.

2. ]− ∞,−2] est un voisinage ´epoint´e de−∞.

3. R est un voisinage ´epoint´e de 0.

Notation :Dans toute la suite de cette partie, on fixea∈R.

Remarque 1 : Si une fonctionf est d´efinie sur un voisinage ´epoint´e dea, alors on peut consid´erer la limite

´

eventuelle def ena. En effet la fonctionf est d´efinieautour de a, aexclu.

D´efinition (fonction n´egligeable devant une autre fonction au voisinage de a)

Soientf et gdeux fonctions d´efinies sur un mˆeme domaineD, qui est un voisinage ´epoint´e dea.

On suppose queg ne s’annule par sur un voisinage ´epoint´e dea.

1. On dit quef est n´egligeable devantg au voisinage deasi :

cas o`ua /∈ D cas o`u a∈ D

f(x) g(x) →

x→a0 f(a) = 0 et f(x) g(x) →

x→a0.

2. Sif est n´egligeable devant gau voisinage dea, alors on ´ecrit : f =

a o(g) ou f(x) =

x→ao(g(x)) (notations de Landau).

Exemple 2

1. Soitf une fonction d´efinie sur un voisinage ´epoint´e dea. Que signifief(x) =

x→ao(1) ? On distinguera les cas o`ua /∈ Det o`ua∈ D.

2. Montrer quex =

x→+∞o(x3).

3. Montrer quex3 =

x→0o(x).

4. Justifier que :

∀n∈N, ln(x) =

x→+∞o(xn).

5. Montrer queex =

x→01 +x+o(x)

(3)

Th´eor`eme 1 (comportement des puissances de xau voisinage de0) :Soientn, m∈N. Si n < m, alors :xm =

x→0o(xn).

Preuve du th´eor`eme 1

Exemple 3

Th´eor`eme 2 (produit et fonctions n´egligeables) : Soient f1, f2, g1, g2 quatre fonctions d´efinies sur un voisinage ´epoint´e dea. On suppose queg1 etg2ne s’annulent par sur un voisinage ´epoint´e dea.

Sif1(x) =

x→ao(g1(x)) etf2(x) =

x→ao(g2(x)) alors : f1(x)f2(x) =

x→ao(g1(x)g2(x)).

Preuve du th´eor`eme 2

Exemple 4

1. Montrer que : sin(x) =

x→+∞o(x).

2. Justifier que :x =

x→+∞o(ex).

3. En d´eduire que :xsin(x) =

x→+∞o(xex).

Attention :Sif1(x) =

x→ao(g1(x)) etf2(x) =

x→ao(g2(x)) alorsen g´en´eral, on n’a pas :f1+f2 =

x→ao(g1+g2).

Voici un contre-exemple. On ax =

x→0o(1) etx =

x→0o(x−1) mais 2xn’est pas n´egligeable devantxau voisinage de 0.

Th´eor`eme 3 (somme de deux fonctions n´egligeables devant la mˆeme troisi`eme) :Soientf1, f2, gtrois fonctions d´efinies sur un voisinage ´epoint´e dea. On suppose que g ne s’annule par sur un voisinage ´epoint´e de a.

Sif1(x) =

x→ao(g(x)) etf2(x) =

x→ao(g(x)) alors :

f1(x) +f2(x) =

x→ao(g(x)).

Preuve du th´eor`eme 3

Exemple 5 :x2 =

x→0o(x) et x3 =

x→0o(x) doncx2+x3 =

x→0o(x).

2 D´ eveloppements limit´ es (DL) au voisinage de 0

2.1 D´ efinition d’un DL au voisinage de 0

D´efinition (DL en 0 `a l’ordren) :Soitf une fonction d´efinie sur un voisinage ´epoint´e de 0. Soitn∈N. On dit quef admet un DL en 0 `a l’ordrens’il existe (n+ 1) nombres r´eelsa0, a1, . . . , an tels que :

∀x∈ Df, f(x) =

x→0a0+a1x+a2x2+. . .+anxn+o(xn).

Exemple 6

1. x7→sin(x) admet un DL en 0 `a l’ordre 1. En effet : sin(x) =

x→0x+o(x).

(4)

2. x7→ln(1 +x) admet un DL en 0 `a l’ordre 1. En effet : ln(1 +x) =

x→0x+o(x).

3. x7→cos(x) admet un DL d’ordre 2 au voisinage de 0. En effet : cos(x) =

x→01−x2

2 +o(x2).

2.2 Une application de la th´ eorie des DL : l’´ etude d’une (´ eventuelle) limite

Exemple 7 :A l’aide des DL obtenus dans l’exemple 6, d´` emontrer que : ln(1 +x)

sin(x) →

x→01 et 1−cos(x) sin(x) →

x→00.

2.3 Interpr´ etation de l’existence d’un DL ` a l’ordre 0

Soitf une fonction admettant un DL en 0, `a l’ordre 0.

Il existe donca0∈Rtel que :

∀x∈ Df, f(x) =

x→0a0+o(1).

L’existence de ce DL en 0 `a l’ordre 0 s’interpr`ete comme suit.

• Cas o`u 0∈ Df : la fonction f est donc continue en 0 et on af(0) =a0.

• Cas o`u 0∈ D/ f : la fonction f est donc prolongeable par continuit´e en 0 en posantf(0) =a0.

2.4 Interpr´ etation de l’existence d’un DL ` a l’ordre 1

Soitf une fonction d´efinie au voisinage de 0 admettant un DL en 0 `a l’ordre 1. Il existe donca0, a1 ∈Rtels que :

∀x∈ Df, f(x) =

x→0a0+a1x+o(x).

L’existence de ce DL `a l’ordre 1 en 0 s’interpr`ete comme suit.

• Cas o`u 0∈ Df : la fonction f est d´erivable (donc continue) en 0. On a f(0) =a0 etf0(0) =a1.

• Cas o`u 0∈ D/ f: la fonctionf est prolongeable par continuit´e en 0 en posantf(0) =a0. De plus, la fonction f ainsi prolong´ee est d´erivable en 0 et on af0(0) =a1.

2.5 Remarque sur la nature locale d’un DL en 0

Soit n ∈ N. Soit f une fonction admettant un DL en 0 `a l’ordre n. Il existe donc (n+ 1) nombre r´eels a0, a1, . . . , an tels que :

∀x∈ Df, f(x) =

x→0a0+a1x+a2x2+. . .+anxn+o(xn).

Ce DL peut nous livrer des informations sur le comportement def localement au voisinage de 0 :

• continuit´e en 0 et valeur def(0) ;

• d´erivabilit´e en 0 et valeur def0(0) ;

• ´equation de la tangenteT `a la courbe repr´esentativeCf def dans un rep`ere du plan au point d’abscisse 0 ;

• position relative deT et deCf localement au voisinage de 0.

Maisen aucun cas, on ne peut d´eduire du DL def en0 `a l’ordrendes informations de natures globales, telles que :

• sens de variation def surDf;

• extrema def surDf.

(5)

3 Propri´ et´ es des d´ eveloppements limit´ es

Th´eor`eme 4 (unicit´e d’un DL) :Soitn∈N.

Soienta0, a1, . . . , an ∈Ret b0, b1, . . . , bn ∈R. S’il existe un voisinage ´epoint´eV0 de 0 tel que :

∀x∈V0, a0+a1x+a2x2+. . .+anxn+o(xn) =

x→0b0+b1x+b2x2+. . .+bnxn+o(xn) alorsa0=b0,a1=b1,a2=b2,. . .,an=bn.

Preuve du th´eor`eme 4

D´efinition (partie principale d’un DL) :Soitn∈N. Soitf une fonction admettant un DL en 0, `a l’ordre n. Il existe donc (n+ 1) nombres r´eelsa0, a1, . . . , an tels que :

∀x∈ Df, f(x) =

x→0a0+a1x+a2x2+. . .+anxn

| {z }

partie principale

+o(xn).

Les coefficientsa0, a1, . . . , an sont uniques (d’apr`es le th´eor`eme 4). Le polynˆome P =a0+a1X+a2X2+. . .+anXn est appel´e partie principale du DL def en 0 `a l’ordren.

Exemple 6 (suite) : Nous avons vu que x7→cos(x) admet un DL en 0 `a l’ordre 2 et que celui-ci est donn´e par :

cos(x) =

x→01−x2

2 +o(x2).

La partie principale de ce DL est 1−X2 2 .

Th´eor`eme 5 (troncature d’un DL) :Soitn∈N. Soitf une fonction admettant un DL en 0, `a l’ordren. Il existe donca0, a1, . . . , an∈Rtels que :

f(x) =

x→0a0+a1x+a2x2+. . .+anxn+o(xn).

Alors pour toutm∈J0, nK,f admet un DL `a l’ordrem(`a un ordre plus petit quendonc) au voisinage de 0 et celui-ci et donn´e par :

f(x) =

x→0 a0+a1x+a2x2+. . .+amxm

| {z }

tronqu´e dea0+a1x+a2x2+. . .+anxn`a l’ordrem

+o(xm).

Preuve du th´eor`eme 5

Exemple 6 (suite) :Du DL en 0 `a l’ordre 2 dex7→cos(x) obtenu ci-avant, on d´eduit quex7→cos(x) admet un DL en 0 `a l’ordre 1 et que celui-ci est donn´e par :

cos(x) =

x→01 +o(x).

Th´eor`eme 6 (DL d’une fonction paire (resp. impaire) en 0) : Soit f une fonction d´efinie sur une voisinage ´epoint´e de 0, sym´etrique par rapport `a 0. Soitn∈N. On suppose quef admet un DL en 0 `a l’ordre n.

1. Sif est une fonction paire alors seules des puissances paires de xapparaissent dans la partie principale de son DL.

2. Sif est une fonction impaire alors seules des puissances impaires dexapparaissent dans la partie principale de son DL.

(6)

Preuve du th´eor`eme 6

Exemple 6 (suite) : Dans le DL `a l’ordre 2 en 0 de la fonction (paire)x7→cos(x) : cos(x) =

x→01−x2

2 +o(x2) la puissancexn’apparaˆıt pas.

4 Formule de Taylor-Young et DL usuels en 0

♥ Th´eor`eme 7 (formule de Taylor-Young) : Soitf une fonction d´efinie sur un intervalleI =]a, b[ (a, b∈R, a < b). On suppose quef est de classeCn+1 (n∈N) surI.

1. Soitx0∈I. On a :

∀x0∈I, f(x) =

x→x0

n

X

i=0

f(i)(x0)

i! (x−x0)i+o((x−x0)n).

2. En particulier, si 0∈I, on a :

∀x∈I, f(x) =

x→0 f(0) +f0(0)x+f00(0)x2

2 +f000(0)x3

3! +. . .+f(n)(0)xn n!

| {z }

polynˆome de Taylor = partie principale

+o(xn) (DL en 0 `a l’ordren).

Preuve du th´eor`eme 7 :Ce r´esultat se d´eduit de la formule de Taylor avec reste int´egral.

♥ Th´eor`eme 8 (les DL usuels en 0)

Fonction DL en 0 `a l’ordren(nN) DL en 0 `a l’ordre 3

exponentielle ex =

x→0 n

X

i=0

xi

i!+o(xn) ex =

x→01 +x+x2 2 +x3

6 +o(x3)

cosinus cos(x) =

x→0 n

X

i=0

(−1)ix2i

(2i)!+o(x2n) cos(x) =

x→01x2 2 +o(x3)

sinus sin(x) =

x→0 n

X

i=0

(−1)i x2i+1

(2i+ 1)!+o(x2n+1) sin(x) =

x→0xx3 6 +o(x3).

x7→ 1 1x

1 1x =

x→0 n

X

i=0

xi+o(xn) 1

1x =

x→01 +x+x2+x3+o(x3).

x7→ln(1 +x) ln(1 +x) =

x→0 n

X

i=0

(−1)i

i+ 1xi+1+o(xn+1) ln(1 +x) =

x→0xx2 2 +x3

3 +o(x3).

x7→(1 +x)α R)

(1 +x)α =

x→0 1 +αx +α(α1)

2 x2 +α(α1)(α2)

3! x3

+. . .

+α(α1)(α2). . .n+ 1)

n! xn

+o(xn)

(1 +x)α =

x→0 1 +αx +α(α1)

2 x2 +α(α1)(α2)

6 x3

+o(x3)

(7)

Preuve du th´eor`eme 8

Exemple 8 :Justifier l’existence du DL en 0 `a l’ordre 3 dex7→√

1 +xet calculer celui-ci.

5 Op´ erations sur les DL en 0

5.1 Combinaison lin´ eaire de DL en 0

Th´eor`eme 9 (combinaison lin´eaire de DLs en 0) :Soitn∈N. Soitf etg deux fonctions d´efinies sur un voisinage ´epoint´e de 0 et admettant un DL d’ordrenau voisinage de 0 :

f(x) =

x→0 n

X

i=0

aixi+o(xn) et g(x) =

x→0 n

X

i=0

bixi+o(xn) et soientλetµdeux nombres r´eels.

Alorsλf+µgadmet un DL d’ordrenau voisinage de 0. Celui-ci est donn´e par : λf(x) +µg(x) =

x→0 n

X

i=0

(λai+µbi)xi+o(xn).

Exemple 9 :Justifier quex7→2 sin(x)− 1

1−x admet un DL `a l’ordre 3 en 0 et calculer celui-ci.

5.2 Multiplication de DL en 0

Th´eor`eme 10 (multiplication de DLs en 0) :Soitn∈N. Soitf etgdeux fonctions d´efinies sur un voisinage

´

epoint´e de 0 et admettant un DL d’ordrenau voisinage de 0 : f(x) =

x→0 n

X

i=0

aixi

| {z }

P(x)

+o(xn) et g(x) =

x→0 n

X

i=0

bixi

| {z }

Q(x)

+o(xn).

Alorsf gadmet un DL d’ordrenau voisinage de 0. Celui-ci est donn´e par : f(x)g(x) =

x→0R(x) +o(xn)

o`u R est le polynˆome obtenu en ne gardant que les puissances de x inf´erieures ou ´egales `a n dans le produit P Q.

Exemple 10 : Justifier quex7→ sin(x)

1−x admet un DL `a l’ordre 3 en 0 et calculer celui-ci.

5.3 Composition de DL en 0

Th´eor`eme 11 (composition de DL en 0) :Soitn∈N. Soitf etgdeux fonctions admettant un DL d’ordre nau voisinage de 0 :

f(x) =

x→0 n

X

i=0

aixi

| {z }

P(x)

+o(xn) et g(x) =

x→0 n

X

i=0

bixi

| {z }

Q(x)

+o(xn).

On suppose que :

(A) la compos´eeg◦f est bien d´efinie ; (B) lim

x→0f(x) = 0, i.e. a0= 0.

Alorsg◦f admet un DL d’ordrenau voisinage de 0. Celui-ci est donn´e par : g◦f(x) =

x→0R(x) +o(xn),

o`uRest le polynˆome obtenu en ne gardant que les puissances dexinf´erieures ou ´egales `andans la composition x7→Q◦P(x).

(8)

Exemple 11

1. Justifier quex7→ 1

1 +x admet un DL `a l’ordre 3 en 0 et calculer celui-ci.

2. Justifier quex7→esin(x)admet un DL `a l’ordre 3 en 0 et calculer celui-ci.

5.4 Inverse de DL en 0

Th´eor`eme 12 (inverse de DL en 0) : Soit n ∈ N. Soit f une fonction admettant un DL d’ordre n au voisinage de 0 :

f(x) =

x→0 n

X

i=0

aixi+o(xn) et telle que lim

x→0f(x)6= 0, i.e. quea06= 0. Alors on a au voisinage de 0 :

(?) 1

f(x) =

x→0

1 a0

1 1 +

a1

a0x+. . .+an

a0xn+o(xn)

| {z }

1

a0(f(x)−a0)

.

La fonction 1

f admet un DL d’ordrenau voisinage de 0. On obtient ce DL comme suit, en s’appuyant sur (?).

1. On calcule le DL de 1 a0

(f−a0) d’ordrenau voisinage de 0.

2. On compose le DL obtenu en 1., avec le DL de la fonction x7→ 1

1 +x d’ordrenau voisinage de 0 ; 3. On multiplie enfin le DL obtenu en 2. par 1

a0

pour obtenir le DL de 1

f d’ordrenau voisinage de 0.

Exemple 12

1. Justifier quex7→ 1

cos(x) admet un DL `a l’ordre 4 en 0 et calculer celui-ci.

2. Justifier quex7→ sin(x)

ex−1 admet un DL `a l’ordre 2 en 0 et calculer celui-ci.

5.5 Int´ egration de DL en 0

Th´eor`eme (int´egration de DLs en 0) :Soit n∈N. Soitf une fonction d´efinie sur un intervalle I =]a, b[

(a, b∈R, tels quea < b). On suppose que 0∈I, quef admet un DL d’ordrenen 0 : f(x) =

x→0 n

X

i=0

aixi+o(xn) et quef poss`ede une primitiveF surI.

AlorsF poss`ede un DL d’ordre (n+ 1) au voisinage de 0 donn´e par : F(x) =

x→0F(0) +

n

X

i=0

ai

i+ 1xi+1

| {z }

partie principale

+o(xn+1).

Exemple 13 : Justifier quex7→arctan(x) admet un DL en 0 `a l’ordre 5 et calculer celui-ci.

6 D´ eveloppements limit´ es au voisinage de x

0

∈ R

D´efinition (DL en x0 `a l’ordre n) :Soitf une fonction d´efinie sur un voisinage ´epoint´e dex0. Soitn∈N. On dit quef admet un DL enx0 `a l’ordrens’il existe (n+ 1) nombres r´eelsa0, a1, . . . , an tels que :

∀x∈ Df, f(x) =

x→x0a0+a1(x−x0) +a2(x−x0)2+. . .+an(x−x0)n+o((x−x0)n).

(9)

Remarque 2 :Toutes les propri´et´es pr´ec´edentes vues pour les DL en 0 admettent des g´en´eralisations´evidentes pour les DL enx0, o`ux0 est un r´eel quelconque.

Exemple 14 : On se propose de prouver quef:x7→ln(x) admet un DL en 5 `a l’ordre 2 et de le calculer.

1. R´esoudre le probl`eme pr´ec´edent en posant x= 5 +het en ramenant l’´etude `a celle d’un DL en 0.

2. R´esoudre le probl`eme pr´ec´edent `a l’aide de la formule de Taylor-Young.

3. Interpr´eter g´eom´etriquement les r´esultats obtenus pr´ec´edemment.

7 Fonctions ´ equivalentes au voisinage de a ∈ R

Notation :Dans cette partie, on fixea∈R.

D´efinition (fonction ´equivalente `a une autre fonction au voisinage de a) :

Soientf et gdeux fonctions d´efinies sur un mˆeme domaineD, qui est un voisinage ´epoint´e dea.

On suppose queg ne s’annule par sur un voisinage ´epoint´e dea.

1. On dit quef est ´equivalente `a gau voisinage deasi :

cas o`ua /∈ D cas o`u a∈ D

f(x) g(x) →

x→a1 f(a) =g(a) et f(x) g(x) →

x→a1.

2. Sif est ´equivalente `ag au voisinage dea, alors on ´ecrit : f ∼

a g ou f(x) ∼

x→ag(x).

Exemple 15 :

1. Montrer que : x2+x+ 1 ∼

x→+∞x2. 2. Montrer que : x−5x3

x→0x.

3. Montrer que : sin(x) ∼

x→0x.

4. Montrer que : ln(1 +x) ∼

x→0x−x2 2 . Th´eor`eme 13 (propri´et´es des ´equivalents)

1. Soient f etg deux fonctions d´efinies sur un mˆeme domaineD, qui est un voisinage ´epoint´e dea.

On suppose queg ne s’annule par sur un voisinage ´epoint´e dea.

(a) Sif(x) ∼

x→ag(x) alorsf ne s’annule pas non plus sur un voisinage ´epoint´e dea.

(b) f(x) ∼

x→ag(x)⇐⇒g(x) ∼

x→af(x) (c) f(x) ∼

x→ag(x)⇐⇒f(x)−g(x) =

x→ao(g) (d) Sif(x) ∼

x→ag(x) alors 1 f(x) ∼

x→a

1 g(x).

2. Soient f,g, htrois fonctions d´efinies sur un mˆeme domaineD, qui est un voisinage ´epoint´e dea.

On suppose queg ethne s’annulent par sur un voisinage ´epoint´e dea.

Si f(x) ∼

x→ag(x) et g(x) ∼

x→ah(x) alorsf(x) ∼

x→ah(x).

3. Soient f1 etg1 deux fonctions d´efinies sur un mˆeme domaineD1, qui est un voisinage ´epoint´e dea.

Soient f2 etg2 deux fonctions d´efinies sur un mˆeme domaineD2, qui est un voisinage ´epoint´e dea.

On suppose queg1 et g2ne s’annulent par sur un voisinage ´epoint´e dea.

Si f1(x) ∼

x→ag1(x) etf2(x) ∼

x→ag2(x) alorsf1(x)f2(x) ∼

x→ag1(x)g2(x).

(10)

Th´eor`eme 14 (application de la notion d’´equivalence `a des ´etudes de limites) Soientf et gdeux fonctions ´equivalentes au voisinage dea. Soitb∈R. Alors :

f(x) →

x→ab ⇐⇒ g(x) →

x→ab.

Preuve du th´eor`eme 14

Exemple 16 1. Montrer que :

x2−3x+ 1 4x2−7x+ 2 ∼

x→+∞

1 4 et en d´eduire le comportement asymptotique de x2−3x+ 1

4x2−7x+ 2 quandxtend vers +∞.

2. Montrer que :

x2sin(x) 1−cos(x) ∼

x→02x et en d´eduire le comportement asymptotique de x2sin(x)

1−cos(x) quandxtend vers 0.

8 Une application des DL : ´ etude d’une branche infinie de courbe

8.1 Rappel sur les branches infinies de courbes

Soitf une fonction d´efinie sur un voisinage ´epoint´e de +∞. On noteCf la courbe repr´esentative def dans un rep`ere du plan fix´e.

1. Cas o`uf(x) →

x→+∞a∈R

Dans ce cas, Cf admet pour asymptote horizontale la droite d’´equationy=a.

2. Cas o`uf(x) →

x→+∞+∞

(a) Cas o`u f(x)

x →

x→+∞0.

Dans ce cas, Cf admet une branche parabolique de direction (Ox).

(b) Cas o`u f(x)

x →

x→+∞+∞

Dans ce cas, Cf admet une branche parabolique de direction (Oy).

(c) Cas o`u lim

x→+∞

f(x)

x →

x→+∞a∈R i. Cas o`u lim

x→+∞f(x)−ax= +∞

Dans ce cas, Cf admet une branche parabolique de direction la droite d’´equationy=ax.

ii. Cas o`u lim

x→+∞f(x)−ax=b∈R.

Dans ce cas, Cf admet une asymptote oblique d’´equationy=ax+b.

(11)

8.2 Etude d’une branche infinie de courbe ` ´ a l’aide des DL

Exemple 17 : Soitf:x7→√

x2+x+ 1 et soitCf sa courbe repr´esentative dans un rep`ere du plan.

1. En posantX = 1

x et en utilsant la th´eorie des DL, montrer qu’il existea, b, c∈Rtels que : f(x) =

x→+∞ax+b+ c x+o

1 x

.

2. En d´eduire Cf admet une asymptote oblique ∆ en +∞ ainsi que la position relative de Cf et de ∆ au voisinage de +∞.

Références

Documents relatifs

[r]

Corrig´e de l’exercice 4.18.bis.. Ir`

On suppose qu’il existe une fonction int´ egrable f telle que 1/f soit ´ egalement int´ egrable.. Que peut-on dire de la mesure

Si le groupe G n’a pas de sous-représentation (sous- espace stable par tout G) non triviale alors les morphismes qui commutent à G sont scalaires (sur C ), [H2G2-T2, Proposition

Donner une valeur approchée à 10 −3 près de l’erreur commise en remplaçant A par la valeur approchée trouvée au moyen de l’algorithme de la question 2.. a, c’est-à

On consid` ere un plan affine euclidien muni d’un rep`

On dit que f est ind´ efiniment d´ erivable si f est k-d´ erivable pour

On consid` ere un plan affine euclidien muni d’un rep`