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limite de la fonction arctan

Posté par
med1957
25-11-23 à 09:11

bonjour
je bloque dans la 2eme question donner moi un fil svp
soit a ;b des reels tel que b>a\geq 0
1)montrez que
(b-a)/(1+b²)<\arctan b-\arctan a<(b-a)/(1+a²)
2)deduire \lim_{x\to 0} (\arctan x-x)/x²

j ai fait la premiere question
appliquer th desAf  a f(x)=\arctan xsur [a,b]
pour la deuxieme question
ce que j ai fait
x-\arctan x=\arctan(\tan x)-\arctan x      \tanx>xd apres 1)

on a
(\tan x-x)/(1+\tan ^2 x)<x-\arctan x   <(\tan x-x)/(1+x²)  
soit
\frac 1{x²}\times(\tan x-x)/(1+\tan ^2 x)<\frac 1{x²}\times(x-\arctan x)   <\frac 1{x²}\times(\tan x-x)/(1+x²)   incapable de determiner les deux limites
\lim_ {x\to 0}\frac 1{x²}\times(\tan x-x)/(1+x²) et
\lim_ {x\to 0}\frac 1{x²}\times(\tan x-x)/(1+\tan^2 x)

et merci

Posté par
alwafi
re : limite de la fonction arctan 25-11-23 à 23:53

Bonsoir,
indication; il suffit de calculer la limite de (tan x  - x)/x^2 à droite en 0.
utiliser le fait que pour tout  x de ]0, /2 [ ;
sin x < x < tan x     pour encadrer (tan x - x)/x^2.
la limite de (Arctan x - x)/x^2 à gauche en 0 se déduit de sa limite à droite en 0 par parité

Posté par
med1957
re : limite de la fonction arctan 26-11-23 à 06:54

bonjour
merci alwafi

sin x < x  \implies tan x <x/cosx
\ \implies (tan x - x)/x^2 <\dfrac x{cosx} \times\dfrac{(1-cosx)}{x²}
x<tan x \implies (tan x - x)/x^2>0
d ou 0<(tan x - x)/x^2<\dfrac x{cosx} \times\dfrac{(1-cosx)}{x²}\to 0
et par suite \lim _{x\to 0}(tan x  - x)/x^2=0

Posté par
med1957
re : limite de la fonction arctan 26-11-23 à 07:11



posons arctan x=y  lorsque x tend vers 0  y tend vers 0 et x= tan y
\lim (\arctan x -x)/x²=\lim (y-tan y)/tan²y=\lim( y-tan y) /y² \times y²/tan²y \to 0

Posté par
alwafi
re : limite de la fonction arctan 26-11-23 à 14:30

de rien

Posté par
carpediem
re : limite de la fonction arctan 26-11-23 à 17:31

salut
*
ce qui me gène c'est le "en déduire"

la réponse de alwafi me semble "artificielle" dans le sens où elle n'utilise pas la question 1/

Posté par
lake
re : limite de la fonction arctan 26-11-23 à 18:10

Bonjour,
Une hypothèse toute gratuite :
Citation :
2)deduire \lim_{x\to 0} (\arctan x-x)/x²

Peut-être s'agit-il de \lim_{x\to 0} (\arctan x-x)/x^{{\red 3}}
?

Posté par
med1957
re : limite de la fonction arctan 26-11-23 à 22:07

bonsoir
merci pour votre aide
\frac 1{x²}\times(\tan x-x)/(1+\tan ^2 x)<\frac 1{x²}\times(x-\arctan x)   <\frac 1{x²}\times(\tan x-x)/(1+x²)  <\frac 1{x²}\times(\tan x-x)
donc on peut considerer l idée d ' alwafi comme deduction de la premiere question
l ennoncée  est correcte il s agit de deduire la limite

\lim_{x\to 0} (\arctan x-x)/x²

Posté par
alwafi
re : limite de la fonction arctan 26-11-23 à 23:08

Bonsoir carpediem,

med1957 a écrit que : x - Arctan x =Arctan(tan x) - Arctan x  (*) et d'après 1)on a
( tan x - x)/(1+tan^2(x)) < x- Arctan x  < (tan x - x)/(1+ x^2)   (**) .
(*) n'est vraie que lorsque x est dans ] - /2 ,/2[ .
En appliquant 1) , (**) n'est vraie que si tan x  > x 0et donc que si x est dans ]0,/2[

med1957 a encadrer ensuite (x - Arctan x)/ x^2  (***)  et a été incapable de calculer les deux limites des expressions encadrant (***) en 0  (il s'agit en fait de deux limites à droite en 0 ) , Son but était d'appliquer le théorème des gendarmes pour calculer la limite de l'expression (***) en 0 ( en fait à droite en 0).

Mon intervention avait pour but de le débloquer sur le calcul des deux limites qui lui ont posé problème . Ma réponse n'avait par conséquent rien d'artificielle et utilise bel et bien la question 1).



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