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ExerciceTerminale, chapitre 3 — Fonctions numériques · Comparaison, gendarmes et asymptotes

Exercice 6

Lecture graphiqueCalcul

On donne ci-dessous la courbe représentative 𝒞f\mathcal{C}_f d'une fonction ff définie sur ℝ∖{−2}\mathbb{R}\setminus\{-2\}, ainsi que ses deux asymptotes en pointillés.

Figure

1. Déterminer par lecture graphique lim⁡x→+∞f(x)\lim\limits_{x\to +\infty} f(x) et lim⁡x→−∞f(x)\lim\limits_{x\to -\infty} f(x).

2. Déterminer de même lim⁡x→−2+f(x)\lim\limits_{x\to -2^{+}} f(x) et lim⁡x→−2−f(x)\lim\limits_{x\to -2^{-}} f(x).

3. Donner les équations des deux asymptotes à 𝒞f\mathcal{C}_f, en précisant leur nature.

4. Sur quel intervalle la courbe est-elle située au-dessus de son asymptote horizontale ?

5. On admet que f(x)=x+4x+2f(x)=\dfrac{x+4}{x+2}. Retrouver par le calcul les quatre limites des questions 1. et 2.

Corrigé

1. Lorsque xx s'éloigne vers la droite comme vers la gauche, la courbe se rapproche de la droite horizontale d'ordonnée 11 : lim⁡x→+∞f(x)=1etlim⁡x→−∞f(x)=1\lim\limits_{x\to +\infty} f(x)=\boxed{1}\qquad\text{et}\qquad \lim\limits_{x\to -\infty} f(x)=\boxed{1}

2. Au voisinage de −2-2, la courbe « part vers le haut » à droite et « vers le bas » à gauche : lim⁡x→−2+f(x)=+∞etlim⁡x→−2−f(x)=−∞\lim_{x\to -2^{+}} f(x)=\boxed{+\infty}\qquad\text{et}\qquad \lim_{x\to -2^{-}} f(x)=\boxed{-\infty}

3. y=1 est asymptote 𝐡𝐨𝐫𝐢𝐳𝐨𝐧𝐭𝐚𝐥𝐞\boxed{y=1 \text{ est asymptote \textbf{horizontale}}} (limite finie en ±∞\pm\infty) et x=−2 est asymptote 𝐯𝐞𝐫𝐭𝐢𝐜𝐚𝐥𝐞\boxed{x=-2 \text{ est asymptote \textbf{verticale}}} (limite infinie en un réel).

4. Graphiquement, la courbe est au-dessus de la droite y=1y=1 sur ]−2 ;+∞[\boxed{]-2\,;+\infty[}, et en dessous sur ]−∞ ;−2[]-\infty\,;-2[.

5. Avec f(x)=x+4x+2f(x)=\dfrac{x+4}{x+2} : f(x)=x(1+4x)x(1+2x)=1+4x1+2x⟶11=1en +∞ comme en −∞f(x)=\frac{x\left(1+\frac{4}{x}\right)}{x\left(1+\frac{2}{x}\right)} =\frac{1+\frac{4}{x}}{1+\frac{2}{x}}\longrightarrow \frac{1}{1}=1 \qquad\text{en } +\infty \text{ comme en } -\infty En −2-2, le numérateur tend vers 2>02>0 et le dénominateur vers 00 : lim⁡x→−2+f(x)=+∞(x+2→0+)etlim⁡x→−2−f(x)=−∞(x+2→0−)\lim_{x\to -2^{+}} f(x)=+\infty \quad (x+2\to 0^{+}) \qquad\text{et}\qquad \lim_{x\to -2^{-}} f(x)=-\infty \quad (x+2\to 0^{-}) Le calcul confirme la lecture graphique. On peut d'ailleurs vérifier la question 4. : f(x)−1=x+4x+2−x+2x+2=2x+2f(x)-1=\frac{x+4}{x+2}-\frac{x+2}{x+2}=\boxed{\frac{2}{x+2}} qui est strictement positif si et seulement si x>−2x>-2.

Dans l'édifice

Thèmes

limite en un réel, asymptote

Notions

continuité en un point

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