Calculs sur les limites

Quelques propriétés

  1. Constante :
    \lim_{x \to \infty} C = C où $C$ est une constante.
  2. Continuité d’une fonction :
    \lim_{x \to a} f(x) = f(a)
  3. Multiplication par une constante :
    \lim_{x \to a} \lambda \cdot f(x) = \lambda \cdot f(a) avec \lambda \in \mathbb{R}.
  4. Somme et différence de fonctions :
    \lim_{x \to a} \left[f(x) \pm g(x) \pm h(x)\right] = f(a) \pm g(a) \pm h(a)
  5. Produit de fonctions :
    \lim_{x \to a} \left[f(x) \cdot g(x) \cdot h(x)\right] = f(a) \cdot g(a) \cdot h(a)
  6. Quotient de fonctions :
    \lim_{x \to a} \frac{f(x)}{g(x)} = \frac{f(a)}{g(a)} avec g(a) \neq 0.
  7. Puissance d’une fonction :
    \lim_{x \to a} \left[f(x)\right]^n = \left[f(a)\right]^n
  8. Polynôme au degré $n$ :
    \lim_{x \to \infty} \left[a_n x^n + b_{n-1} x^{n-1} + \dots + a_0\right] = \lim_{x \to \infty} a_n x^n si b \neq 0.

Cas d’indétermination

Les indéterminations courantes incluent :

  • \frac{0}{0}
  • \frac{\infty}{\infty}
  • \infty - \infty

Règle générale :

Pour lever une indétermination, on peut dériver séparément le numérateur et le dénominateur (Règle de L’Hôpital).

1ᵉʳ cas : Indétermination du type \frac{0}{0}

  • Fonction rationnelle :
    On factorise le numérateur et le dénominateur, puis on simplifie ou on applique une division euclidienne.
  • Fonction irrationnelle :
    On multiplie et divise par le conjugué du radical.

2ᵉ cas : Indétermination du type \frac{\infty}{\infty}

  • Fonction rationnelle :
    On ne conserve que la plus haute puissance du numérateur et du dénominateur.
  • Fonction irrationnelle :
    On garde la plus haute puissance, avec ou sans radical.
    • |x| \approx x si x \to +\infty
    • |x| \approx -x si x \to -\infty

3ᵉ cas : Indétermination du type \infty - \infty

On multiplie et divise par le conjugué de l’expression donnée.


Fonction Trigonométrique

  1. \lim_{x \to 0} \frac{\sin(x)}{x} = 1
  2. \lim_{x \to 0} \frac{\tan(x)}{x} = 1
  3. \lim_{x \to 0} \frac{1 - \cos(x)}{x^2} = \frac{1}{2}
  4. \lim_{x \to 0} \frac{\sin(a \cdot x)}{\sin(b \cdot x)} = \frac{a}{b}

Conjugué et Produits

FonctionConjuguéProduit
1f \pm gf \mp gf^2 - g^2
2f \pm gf \mp gf \pm g
3f^2 \pm g^2f^2 \mp g^2f^3 \pm g^3
4f \pm gf \mp gf + g
5f^3 \pm g^3f^3 \mp g^3f + g
62 \cdot f \pm g2 \cdot f \mp gf + g

Relations Trigonométriques

  • \tan(\alpha) = \frac{\sin(\alpha)}{\cos(\alpha)}
  • \cot(\alpha) = \frac{\cos(\alpha)}{\sin(\alpha)}
  • \sec(\alpha) = \frac{1}{\cos(\alpha)}
  • \csc(\alpha) = \frac{1}{\sin(\alpha)}

Tableau Trigonométrique

\sec(\theta)\csc(\theta)\cos(\theta)\sin(\theta)\tan(\theta)
\infty\infty000
2\sqrt{2}\frac{\sqrt{2}}{2}\frac{\sqrt{2}}{2}1
\frac{2\sqrt{3}}{3}2\frac{\sqrt{3}}{2}\frac{1}{2}\frac{\sqrt{3}}{3}
11100
\frac{2}{\sqrt{3}}\frac{2}{\sqrt{2}}\frac{1}{\sqrt{2}}\frac{1}{2}\frac{\sqrt{3}}{2}

Exercices Résolus

  1. Calcul de la limite suivante : EE2011
    \lim_{x \to 64} \frac{x - 8}{x - 64} = \lim_{x \to 64} \frac{1}{x + 8} = \frac{1}{16}
  2. Calcul de la limite suivante : EE2011
    f(x) = \frac{x + 1 - 3}{x - 2} pour x \to 2
    \lim_{x \to 2} \frac{x - 2}{x + 1 - 3} = \lim_{x \to 2} \frac{1}{2 + 1} = \frac{1}{3}

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