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Limite à la limite du programme

Posté par
amatheur22
08-10-08 à 00:47

Bonsoir,

Un collègue m'a dit aujourd'hui même qu'on peut traiter la limite suivante avec les 1ère en utilisant seulement les formules de transformations trigonométriques.
A savoir \lim_{x\rightarrow 0} \frac{x-sinx}{x^3^}.
J'avoue que ça m'a laissé perplexe, je me suis beau creusé la tête, en vain.
Serait- il vraiment possible? Si oui, je suis intéressé au plus grand point par la méthode.J'ose espérer une réponse dans les minutes qui vont suivre.Merci d'avance.

Posté par
amatheur22
Limite à la limite du programme 08-10-08 à 02:03

Bonjour,
Pas d'idées!
je voudrais au moins une affirmation ou son contraire.

Posté par
garnouille
re : Limite à la limite du programme 08-10-08 à 02:09

la limite en zéro de \frac{x-sinx}{x} peut s'obtenir par le nombre dérivé en zéro de la fonction f définie par f(x)=x-sinx
ça doit permettre de conclure au niveau que tu proposes mais je ne sais pas si ça répond à ta question,
à suivre !

Posté par
amatheur22
exercicesLimite à la limite du programme 08-10-08 à 02:22

Bonjour,
Si tu veux mon avis ,ça ne répond pas vraiment à ma question.Merci quand même d'y répondre, d'ailleurs je pense que ce que tu dis n'est pas tout à fait concluant.Désolé!

Posté par
amatheur22
Limite à la limite du programme 08-10-08 à 02:50

Bonjour,
IL est vrai qu'il commence à faire un peu tard(autant pour moi).
Si vraiment il y'a une réponse affirmative à ma question,je vous en ferais part(en tout cas pour ceux que la question intéresse).

Posté par
gloubi
re : Limite à la limite du programme 08-10-08 à 12:00

Bonjour,

Si on sait que \rm sin(x) = x - \frac{x^3}{3!} + \frac{x^5}{5!} - ...,
il vient \rm \frac{x - sin(x)}{x^3} = \frac{1}{3!} - \frac{x^2}{5!} + ... qui tend vers 1/6 quand x tend vers 0.

C'est du niveau première ?

Posté par
matovitch
re : Limite à la limite du programme 08-10-08 à 17:52

gloubi >> non
Je vais essayer d'y réfléchir : en tant que terminale j'ai juste les notions demandées.

MV

Posté par
matovitch
re : Limite à la limite du programme 08-10-08 à 19:16

Bonsoir au fait !
Je crois que j'ai trouvé.On va faire ça bien :

Citation :

Lemme : Soit f et g deux foncions telle que f(0)=0 et g(0)=0.
On a donc \rm \lim_{x\to 0} \fr{f(x)}{g(x)} = \fr{f(x)-f(0)}{g(x)-g(0)} = \lim_{x\to 0} \fr{\fr{f(x)-f(0)}{x}}{\fr{g(x)-g(0)}{x}}=\lim_{x\to 0} \fr{f'(x)}{g'(x)}

Calcul : En posant f : x \rightar~x-sin(x) et g : x \rightar~x^3
On a bien f(0) = 0+ sin(0) = 0 et g(0) = 0^3 = 0.

Donc \rm \lim_{x\to 0} \fr{x-sin(x)}{x^3}=\lim_{x\to 0} \fr{1-cos(x)}{3x^2}

De même : \rm \lim_{x\to 0} \fr{1-cos(x)}{3x^2} = \lim_{x\to 0} \fr{sin(x)}{6x}

Et \rm \lim_{x\to 0} \fr{sin(x)}{6x}= \fr{1}{6}\time \fr{sin(x)-sin(0)}{x-0} = 1/6\time cos(0)=5$\red\fbox{\fr{1}{6}}


Voilà, j'espère que le raisonnement est bon.

MV

Posté par
Nightmare
re : Limite à la limite du programme 08-10-08 à 19:42

Non, la règle de l'hôpital n'est pas au programme de première, ni celui de terminale et n'est qu'un exercice en sup.

Posté par
matovitch
re : Limite à la limite du programme 08-10-08 à 20:03

NM >> Bon je vais chercher autre chose. De plus je crois que je l'ai mal montré (faut pas rêver ).

MV

Posté par
Nightmare
re : Limite à la limite du programme 08-10-08 à 20:07

Une méthode de première consisterait à montrer en préliminaire que x-sin(x) est compris entre deux développements de Taylor d'ordre 3 (sans citer le nom bien sûr) puis de faire appel aux gendarmes. Maintenant, on utilise pas de transformations trigonométrique à proprement parler...

Posté par
garnouille
re : Limite à la limite du programme 09-10-08 à 21:29

il me semble que la méthode de matovitch est tout à fait adaptée  à la situation et à la portée d'un élève de 1ère, la méthode est dans l'esprit de ce que j'ai propsé au début

son résultat est confirmé ici :

cordialement,

Nathalie

Posté par
Nightmare
re : Limite à la limite du programme 09-10-08 à 21:31

Non je ne suis pas d'accord garnouille, le théorème employé est loin d'être au programme du lycée (c'est bien triste d'ailleurs vu sa "simplicité" et son efficacité), on peut effectivement utiliser en 1ère la notion de nombre dérivé mais pas la règle de l'hospital.

Posté par
garnouille
re : Limite à la limite du programme 09-10-08 à 22:29

je comprends bien ton argument Nightmare, mais vu que le topic est partie d'une conversation dont on ne connait pas les détails, on ne sait pas trop ce qu'il faut chercher... alors, j'ai choisi le point de vue de matovitch
ceci étant, peut-être qu'en choisissant mieux les fonctions, on peut trouver avec le nbre dérivé!
que t'en penses?

Posté par
Nightmare
re : Limite à la limite du programme 09-10-08 à 22:57

De toute façon, il faut savoir ce qu'on entend par niveau 1ère. Beaucoup de gens confondent le niveau de connaissances avec leurs applications.

Par exemple, si l'on trouvait une méthode avec le nombre dérivé, notion de niveau 1ère donc, la méthode en elle même ne pourrait être considéré comme étant de niveau 1ère.

Une méthode, c'est le regroupement des connaissances et des capacités de réflexions. Les connaissances auront beau être de tel niveau, il n'est pas dit que les capacités suivent derrière.

Posté par
garnouille
re : Limite à la limite du programme 09-10-08 à 23:05

Posté par
amatheur22
Limite à la limite du programme 11-10-08 à 01:49

Bonsoir,

Effectivement, ça peut se faire.Tout d'abord je suis ravi de voir que cette question a intéressé plus d'un.Maintenant je vous propose une solution.
En supposant que la limite en question existe (ce qui je suppose est facile à vérifier)et de surcroit finie.Notons l cette limite.
Posons x=2t
x-sinx=2t-sin2t=2t-2sintcost=2t-2sint+2sint(1-cost)=2(t-sint)+2sint(1-cost)
en divisannt par x^3=8t^3 et organisant les calculs on passe à la limite qund x tend vers 0(donc t tend vers 0):La limite l est solution de l'éq:
l=(1/4)l+(1/4).1.(1/2) qui donne bien l=1/6.



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