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On considère la fonction $f$ définie sur $]0;+\infty[$ par $f(x)=\dfrac{1}{x^2}$.
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- Conjecturer (donner sans justifier) $\displaystyle \lim_{x \rightarrow 0^+}f(x)$
- Démontrer cette limite.
Limite infinie quand $x \longrightarrow a$
$f$ est définie sur un intervalle $I$ contenant $a$.
$\displaystyle \lim_{x \rightarrow a}f(x)=+\infty$ si pour tout réel $A>0$, il existe un réel $\epsilon>0$ avec $]a-\epsilon;a+\epsilon[\subset I$ tel que $f(x)>A$ pour tout $x\in ]a-\epsilon;a+\epsilon[$.
La droite d'équation $x=a$ est asymptote à a courbe.On veut montrer que pour tout $A >0$, il existe un réel $X_0$ tel que pour tout $0 < x < X_0$ on ait $f(x) > A$
Autrement dit, on veut savoir s'il est possible de rendre $f(x)$ aussi grand que l'on veut quand $x$ est "proche" de zéro.Pour tout $A > 0$, sachant que $x >0$, on a:
$\dfrac{1}{x^2}>A \Longleftrightarrow 0 < x^2 < \dfrac{1}{A} \Longleftrightarrow 0< x < \sqrt{\dfrac{1}{A}}$.
En prenant $X_0=\dfrac{1}{\sqrt{A}}$ (on a $\sqrt{\dfrac{1}{A}}=\dfrac{\sqrt{1}}{\sqrt{A}}=\dfrac{1}{\sqrt{A}}$)
Pour tout réel $A >0$, il existe $X_0 >0$ tel que $f(x) >A$ pour tout $x\in ]0;X_0[$
En utilisant les notations $\exists$ et $\forall$, on peut écrire:
$\forall A > 0$, $\exists X_0$ tel que $f(x) > A$ $\forall x\in]0;X_0[$ (même signification que ce qui est juste au-dessus de l'encadré)
On a alors l'axe des ordonnées (équation $x=0$) pour asymptote à la courbe représentative de $f$. - Conjecturer (donner sans justifier) $\displaystyle \lim_{x \rightarrow +\infty}f(x)$
- Démontrer cette limite.
limite $l$ en $+\infty$ et interprétation graphique
La fonction $f$ est définie sur un intervalle $[a;+\infty[$ et $\ell \in \mathbb{R}$.
$\displaystyle \lim_{x \rightarrow +\infty}f(x)=\ell$ si pour tout intervalle ouvert I contenant $\ell$, il existe $x_0$ tel que pour tout $x>x_0$ on a $f(x)\in $ I
La droite d'équation $y=\ell$ est asymptote à la courbe en $+\infty$On veut montrer que pour tout $\varepsilon >0$, il existe un réel $X_0$ tel que pour tout $x> X_0$ on ait $-\varepsilon < f(x) < \varepsilon $
Autrement dit, on veut savoir s'il est possible de rendre $f(x)$ aussi "proche" de 0 que l'on veut quand $x$ devient très grand.Pour tout $\varepsilon > 0$, sachant que $x > 0$, on a:
$0 < \dfrac{1}{x^2}< \varepsilon \Longleftrightarrow 0 < x^2 < \dfrac{1}{\varepsilon} \Longleftrightarrow 0< x < \sqrt{\dfrac{1}{\varepsilon}}$.
On pose $X_0=\dfrac{1}{\sqrt{\varepsilon}}$
Pour tout réel $\varepsilon >0$, il existe une réel $X_0$ tel que $0< f(x) < \varepsilon$ pour tout $x> X_0$.
En utilisant les notations $\exists$ et $\forall$, on peut écrire:
$\forall \varepsilon>0$, $\exists X_0$ tel que $\forall x>X_0$ on a $0 < f(x)< \varepsilon$ (même signification que ce qui est juste au-dessus de l'encadré)
On a alors l'axe des abscisses (équation $y=0$) pour asymptote à la courbe représentative de $f$ en $+\infty$
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