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Niveau terminale
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Limite de racine en -infini

Posté par
helloteam1
17-11-22 à 22:23

Bonsoir,
Voici un petit casse-tête sur les limites de fonction qui me prend la tête depuis une bonne vingtaine de minutes maintenant.
On cherche limx-->-infini 4x + √16x² + 5x
(avec 16x² + 5x sous la racine)

Quand x tend vers -infini, 4x tend vers -infini.
Quand x tend vers -infini, par composition rac(16x²+5x) tend vers +infini

Donc il s'agit d'une forme indéterminée.
Mais à partir de là je bloque, j'ai essayé de faire la quantité conjuguée, mais je n'ai rien trouvé de concluant,
si quelqu'un voulait bien m'aiguiller, ce serait très sympa

Bonne soirée tout le monde

Posté par
miguelxg
re : Limite de racine en -infini 17-11-22 à 22:29

salut

un réflèxe à avoir quand on a des fonctions polynomiales (comme c'est le cas sous la racine par exemple), c'est de factoriser par le terme prépondérant

essaye de faire ça et dis-moi si tu arrives à conclure

Posté par
helloteam1
re : Limite de racine en -infini 18-11-22 à 00:01

Merci beaucoup pour l'astuce, je n'y avais pas pensé en effet.

Donc 16x² + 5x = x² ( 16 + 5/x)
On peut donc écrire f(x) = 4x + √x²  * √16+5/x
                                                       = 4x + x√16+5/x

4x tend vers -infini quand x tend vers -infini
racine (16+5/x) tend vers 4 quand x tend vers moins l'infini
Et finalement, par produit, x√16+5/x tend vers -infini.

Donc par somme, f(x) tendrait vers -infini ?
Je dois m'être trompée quelque part puisque la réponse attendue est  -5/8... Mais je ne vois pas où.

Posté par
miguelxg
re : Limite de racine en -infini 18-11-22 à 00:12

parce que, si x est négatif, \sqrt{x^2} vaut -x et non x

donc pour tout x < 0, on a f(x) = 4x + \sqrt{16x^2} \times \sqrt{1 + \frac{5}{16x} (si je factorise directement par 16x^2) et donc il vient f(x) = 4x - 4x \sqrt{1 + \frac{5}{16x}

lorsque x tend vers -\infini, \frac{5}{16x} tend vers quoi? je te suggère alors de faire un développement limité au premier ordre de la racine carrée

Posté par
miguelxg
re : Limite de racine en -infini 18-11-22 à 00:42

au temps pour moi, je ne suis pas sûr qu'on étuie les développements limités en terminale...

en factorisant par 4x, on a :
f(x) = 4x \left(1 - \sqrt{1+ \frac{5}{16x}\right)

là c'est plus simple de multiplier et de diviser par la quantité conjuguée, qui ne s'annulera pas ici

f(x) = 4x \left(1 - \sqrt{1+ \frac{5}{16x}}\right) \times \frac{1 + \sqrt{1+ \frac{5}{16x}}}{1 + \sqrt{1+ \frac{5}{16x}}}

tu obtiens donc : f(x) = 4x \frac{1 - \left(1 +\frac{5}{16x}\right)}{1 + \sqrt{1+ \frac{5}{16x}}}

je te laisse continuer et conclure (oublie mon message de 00:12 du coup...)

Posté par
larrech
re : Limite de racine en -infini 18-11-22 à 08:14

Bonjour,

Cela me paraît inutilement compliqué.

Comme \sqrt{4x^2}=4|x|, il suffit d'évaluer l'expression pour x<0, et l'indétermination disparaît.

Posté par
larrech
re : Limite de racine en -infini 18-11-22 à 08:44

\sqrt{16x^2}=4|x| , étourdi que je suis

Posté par
carpediem
re : Limite de racine en -infini 18-11-22 à 09:28

salut

je suivait depuis longtemps et du même avis que larrech en terminale

on a même mieux si x < 0 alors \sqrt {16x^2} = -4x

il faut donc :

1/ utiliser la quantité conjuguée à partir de l'expression initiale
2/ factoriser par x numérateur et dénominateur (et même 4x au dénominateur)
3/ conclure

Posté par
larrech
re : Limite de racine en -infini 18-11-22 à 09:38

Merci carpediem, j'avais encore lu en diagonale...

Posté par
miguelxg
re : Limite de racine en -infini 18-11-22 à 13:03

merci pour vos contributions ☺️



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