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Niveau Maths sup
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calcul de limite

Posté par
ugito
31-05-08 à 16:35

Bonjour à tous,
quelqu'un pourrait-il me donner une piste pour calculer \lim_{x\to +\infty} (\frac{arctan(x)}{arctan(x+1)} )^x² ?
Merci

Posté par
gui_tou
re : calcul de limite 31-05-08 à 16:44

Salut

3$\forall x>0,\;f(x)=\(\fr{arctan(x)}{arctan(x+1)}\)^{x^2

3$\forall x>0,\;f(x)=\exp\[x^2\ell n\(\fr{arctan(x)}{arctan(x+1)}\)\]

Par le changement de variable 3$t=\fr1x on se ramène à la limite en 0 de :

3$f(x)=\exp\[\fr{1}{t^2}.\ell n\(\fr{\fr{\pi}{2}-arctan(\fr1x)}{\fr{\pi}{2}-arctan(\fr{1}{1+t})}\)\]

A toi

Posté par
gui_tou
re : calcul de limite 31-05-08 à 16:45

Remplacer le 1/x par 1/t

Posté par
gui_tou
re : calcul de limite 31-05-08 à 17:19

Zut la fonction n'admet pas de DL en 0

Posté par
ugito
re : calcul de limite 31-05-08 à 18:00

Merci gui_tou. Après on fait le DL de ln(1-\frac{2}{pi} arctan(1/t)) en O ?

Posté par
ugito
re : calcul de limite 31-05-08 à 18:00

ué c'est ce ke je pensais ...

Posté par
gui_tou
re : calcul de limite 31-05-08 à 18:01

J'ai pas l'impression que la fonction f admette un DL en 0, donc je réfléchis encore

Posté par
fusionfroide
re : calcul de limite 31-05-08 à 20:28

Salut gui_tou

Une fois que tu as simplifié f en passant par le log et en posant x=1/t, il faut chercher en DL en +\infty et non en 0, non ?

Posté par
fusionfroide
re : calcul de limite 31-05-08 à 20:30

J'ai rien dit ^^

Posté par
gui_tou
re : calcul de limite 31-05-08 à 20:30

Ba vu qu'on cherche la limite quand 3$x\to+\infty, on cherche la limite quand 3$t=\fr1x\to0 nan ?

Mais c'est toi l'expert en développement asymptotique

Posté par
fusionfroide
re : calcul de limite 31-05-08 à 20:35

Oui oui mais en fait je crois qu'il faut s'arrêter ici :

f(x)=\exp\[x^2\ell%20n\(\fr{arctan(x)}{arctan(x+1)}\)\]

En effet, on connait un développement asymptotique en +l'infini de l'arctan grâce à la relation arctan(x)+arctan(1/x)=Pi/2

Posté par
fusionfroide
re : calcul de limite 31-05-08 à 20:35

Oui oui mais en fait je crois qu'il faut s'arrêter ici :

f(x)=\exp\[x^2\ell%20n\(\fr{arctan(x)}{arctan(x+1)}\)\]

En effet, on connait un développement asymptotique en +l'infini de l'arctan grâce à la relation arctan(x)+arctan(1/x)=Pi/2

Posté par
gui_tou
re : calcul de limite 31-05-08 à 20:36

Ouais ba 3$f(x)=\exp\[x^2.\ell%20n\(\fr{\fr{\pi}{2}-arctan(\fr1x)}{\fr{\pi}{2}-arctan(\fr{1}{1+x})}\)\]

Posté par
fusionfroide
re : calcul de limite 31-05-08 à 20:39

Finalement, je trouve que :  x^2ln(\frac{arctan(x)}{arctan(x+1)})=-\frac{2}{\pi}+\frac{1-\frac{2}{\pi}}{\pi x}

Posté par
fusionfroide
re : calcul de limite 31-05-08 à 20:39

+o(1/x)

Posté par
gui_tou
re : calcul de limite 31-05-08 à 20:39

Oui c'est ça, on doit trouver comme limite exp(-2/Pi)

Posté par
fusionfroide
re : calcul de limite 31-05-08 à 20:40

donc la limite vaut exp(-2/\pi)

Posté par
fusionfroide
re : calcul de limite 31-05-08 à 20:43

ok

Posté par
fusionfroide
re : calcul de limite 31-05-08 à 20:43

J'ai un sujet de calcul diff, ça t'intéresse ?

Posté par
gui_tou
re : calcul de limite 31-05-08 à 20:48

Euh .. question piège ? Montre toujours ^^

C'est quoi donc le calcul diff ?

Posté par
fusionfroide
re : calcul de limite 31-05-08 à 22:57

Gui_tou >> sais-tu tracer des courbes paramétrées sur maple

Posté par
fusionfroide
re : calcul de limite 31-05-08 à 22:57

lol j'ai trouvé ^^ j'avais oublié le t dans plot

Posté par
gui_tou
re : calcul de limite 31-05-08 à 22:58

ba ton truc (x²+y²)z² j'ai essayé un animate :

restart;with(plots):
animate(plot,[(x²+y²)z²,x=-2..2,y=-2..2],z=-2..2);

mais ça plante

?plot te donne des exemples

Posté par
ugito
re : calcul de limite 01-06-08 à 18:28

Bonjour fusionfroide, comment trouve tu ton résultat ?

Posté par
fusionfroide
re : calcul de limite 01-06-08 à 19:26

Bah tu cherches un développement asymptotique de arctan en l'infini

Comme arctan(x)+artanx(1/x)=Pi/2 (x >0) on a alors arctan(x)=Pi/2-arctan(1/x), et pour avoir un Da de arctan, il suffit d'avoir un DL en 0 de arctan(x)

Posté par
fusionfroide
re : calcul de limite 01-06-08 à 19:27

arctan(1/x)=Pi/2-x+1/3x^3+...



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