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Limite d'une fonction

Posté par
eleveterm
18-01-21 à 16:56

Bonjour,

Je rencontre quelques difficultés pour calculer la limite de fonction apparaissant dans l'image ci-jointe. En effet, en factorisant par x^3 en haut et x^5 en bas, je me retrouve avec x^3/x^5 soit 1/x^2 qui tend donc vers le réel positif 1/9, multiplié par une fraction dont le numérateur et le dénominateur tendent vers 0 quand x tend vers 3, ce qui ne m'avance pas pour distinguer les cas des limites où x tend vers 3 par la gauche et par la droite.

Merci pour votre aide

Posté par
eleveterm
re : Limite d'une fonction 18-01-21 à 16:57

Voilà l'image.

Limite d\'une fonction

Posté par
Sylvieg Moderateur
re : Limite d'une fonction 18-01-21 à 17:00

Bonjour,
Plusieurs méthodes sont possibles.
L'une d'elles est de factoriser numérateur et dénominateur par (x-3).

Ce que tu as tenté, c'est plutôt pertinent quand x tend vers l'infini.

Posté par
eleveterm
re : Limite d'une fonction 18-01-21 à 17:12

Bonjour,
Après factorisation et simplification par x-3, je me retrouve avec le quotient suivant : (x²+3x+9)/(x[sup4[/sup]

Posté par
eleveterm
re : Limite d'une fonction 18-01-21 à 17:16

Désolé, le quotient s'est mal écrit :
(x²+3x+9)/(x^4+3x^3+9x²+27x+81).

J'ai ensuite essayé de refactoriser en haut et en bas mais cela ne semble par aboutir. Comment puis-je faire ?

Posté par
Pirho
re : Limite d'une fonction 18-01-21 à 17:30

Bonjour,

en attendant le retour de Sylvieg

pourquoi refactoriser ; si tu remplaçais x par 3

Posté par
Sylvieg Moderateur
re : Limite d'une fonction 18-01-21 à 17:35

Bonjour Pirho
Tu peux poursuivre.

@eleveterm,
Pour les exposants, il y a le bouton \; X2 \; sous le rectangle zone de saisie.
Il est fortement conseillé de faire "Aperçu" avant "POSTER".

Tu peux aussi utiliser l'éditeur LaTeX de l'ile :
Limite d\'une fonction

Posté par
Pirho
re : Limite d'une fonction 18-01-21 à 17:37

Bonjour Sylvieg

OK

Posté par
eleveterm
re : Limite d'une fonction 18-01-21 à 17:45

Ok je trouve 1/15 comme limite dans ce cas, mais cela signifie-t-il que la fonction  qui n'était pas définie en 3 l'est devenue en factorisant et simplifiant par x-3 ? Et la limite est donc la même à droite et à gauche ?

Posté par
Sylvieg Moderateur
re : Limite d'une fonction 18-01-21 à 18:05

C'est bien 1/15
Oui, la limite est la même à droite et à gauche.

Non, la fonction définie par f(x) = \dfrac{x^{3}-3^{3}}{x^{5}-3^{5}} n'est pas définie en 3.
On peut définir une autre fonction g par g(x) = (x²+3x+9)/(x^4+3x^3+9x²+27x+81).
Les fonctions f et g coïncident sur \{3}.
On dit que la fonction g prolonge la fonction f par continuité en 3.

Posté par
eleveterm
re : Limite d'une fonction 18-01-21 à 18:21

D'accord merci pour ces explications, par conséquent, est-il correct d'écrire :
\dfrac{x^{2}-3x+9}{x^{4}+3x^{3}+9x^{2}+27x+81} = \dfrac{x^{3}-3^{3}}{x^{5}-3^{5}} ?
Car si c'est incorrect, cela signifie qu'on ne travaille pas sur la même fonction, et donc que leurs limites ne sont pas nécessairement égales il me semble ?

Posté par
Sylvieg Moderateur
re : Limite d'une fonction 18-01-21 à 18:34

Il est correct d'écrire cette égalité pour x 3.

Bravo pour l'utilisation de LaTeX !

Posté par
eleveterm
re : Limite d'une fonction 18-01-21 à 18:46

D'accord merci beaucoup

Posté par
Sylvieg Moderateur
re : Limite d'une fonction 18-01-21 à 18:47

De rien, et à une autre fois sur l'île \;

Posté par
Pirho
re : Limite d'une fonction 19-01-21 à 09:02

Bonjour Sylvieg

désolé pour hier, finalement je n'ai pas pu suivre eleveterm car j'ai eu un contretemps

Posté par
matheux14
re : Limite d'une fonction 19-01-21 à 15:19

Bonjour ,

Soit f(x)=\dfrac{x^{3}-3^{3}}{x^{5}-3^{5}}=\dfrac{P(x)}{Q(x)} , \forall x \in \R\setminus\{3\}

P'(x)=3x^{2} et Q'(x)=5x^{4}

D'après le théorème de l'hôpital , \lim_{x\to3}f(x)=\lim_{x\to3}\dfrac{P'(x)}{Q'(x)}

\dfrac{P'(x)}{Q'(x)}=\dfrac{3x^{2}}{5x^{4}}=\dfrac{3}{5x^{2}}

D'où \lim_{x\to3}f(x)=\lim_{x\to3}\dfrac{3}{5x^{2}}=\dfrac{3}{5×3^{2}}=\dfrac{3}{45}=\dfrac{1}{15}

\lim_{x\to3}f(x)=\dfrac{1}{15}

Posté par
malou Webmaster
re : Limite d'une fonction 19-01-21 à 16:09

Bonjour
il mérite quand même une lettre majuscule ce monsieur....
la règle de l'Hôpital ou de l'Hospital (non au programme en France )

Posté par
Sylvieg Moderateur
re : Limite d'une fonction 19-01-21 à 17:59

En fait, on peut le faire sans le dire
C'est une des méthodes que j'évoquais au début :

Il suffit d'écrire f(x) = \dfrac{x^{3}-3^{3}}{x-3}\times \dfrac{x-3}{x^{5}-3^{5}}
Puis utiliser les nombres dérivés en 3 des fonctions g et h définies par
g(x) = x3 et h(x) = x5.

Finalement, évoquer l'Hôpital, avec des limites de dérivées, c'est un peu genre marteau-pilon pour écraser une mouche



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