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ExerciceTerminale, chapitre 5 — Fonctions exponentielle et logarithme · Limites et croissances comparées

Exercice 7

Calcul

Déterminer les limites suivantes, en précisant à chaque fois la forme indéterminée rencontrée et le théorème de croissances comparées utilisé.

a) lim⁡x→+∞exx3\displaystyle\lim_{x\to+\infty}\frac{\mathrm{e}^{x}}{x^{3}}

b) lim⁡x→+∞x2e−x\displaystyle\lim_{x\to+\infty}x^{2}\mathrm{e}^{-x}

c) lim⁡x→−∞x3ex\displaystyle\lim_{x\to-\infty}x^{3}\mathrm{e}^{x}

d) lim⁡x→+∞x2+1ex\displaystyle\lim_{x\to+\infty}\frac{x^{2}+1}{\mathrm{e}^{x}}

e) lim⁡x→+∞(ex−x5)\displaystyle\lim_{x\to+\infty}\left(\mathrm{e}^{x}-x^{5}\right)

f) lim⁡x→−∞(x ex−3)\displaystyle\lim_{x\to-\infty}\left(x\,\mathrm{e}^{x}-3\right)

g) lim⁡x→0e2x−1x\displaystyle\lim_{x\to 0}\frac{\mathrm{e}^{2x}-1}{x}

h) lim⁡x→0ex−13x\displaystyle\lim_{x\to 0}\frac{\mathrm{e}^{x}-1}{3x}

Corrigé

a) Forme indéterminée ∞∞\frac{\infty}{\infty}, levée par le théorème 1 avec n=3n=3 : +∞\boxed{+\infty}

b) x2e−x=x2exx^{2}\mathrm{e}^{-x}=\dfrac{x^{2}}{\mathrm{e}^{x}}, inverse du précédent : 0\boxed{0}

c) Forme indéterminée 0×∞0\times\infty, levée par le théorème 1 avec n=3n=3 : 0\boxed{0}

d) x2+1ex=x2ex+1ex\dfrac{x^{2}+1}{\mathrm{e}^{x}}=\dfrac{x^{2}}{\mathrm{e}^{x}}+\dfrac{1}{\mathrm{e}^{x}}, somme de deux termes tendant vers 00 : 0\boxed{0}

e) Forme indéterminée ∞−∞\infty-\infty. On factorise par ex\mathrm{e}^{x} : ex−x5=ex(1−x5ex)\mathrm{e}^{x}-x^{5}=\mathrm{e}^{x}\left(1-\frac{x^{5}}{\mathrm{e}^{x}}\right) Or x5ex→0\dfrac{x^{5}}{\mathrm{e}^{x}}\to 0, donc la parenthèse tend vers 11 et le produit vers +∞\boxed{+\infty}.

f) x ex→0x\,\mathrm{e}^{x}\to 0 par croissances comparées, donc −3\boxed{-3}

g) On pose X=2xX=2x, qui tend vers 00 : e2x−1x=2×eX−1X⟶2×1=2\frac{\mathrm{e}^{2x}-1}{x}=2\times\frac{\mathrm{e}^{X}-1}{X}\longrightarrow 2\times 1=\boxed{2}

h) ex−13x=13×ex−1x⟶13\dfrac{\mathrm{e}^{x}-1}{3x}=\dfrac{1}{3}\times\dfrac{\mathrm{e}^{x}-1}{x}\longrightarrow \boxed{\dfrac{1}{3}}

Dans l'édifice

Thèmes

exponentielle, limite, croissances comparées, forme indéterminée

Notions

exponentielle

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