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

Exercice 8

Calcul

Méthode : lorsqu'un quotient présente une forme indéterminée, on factorise numérateur et dénominateur par le terme dominant — ici presque toujours ex\mathrm{e}^{x}.

Déterminer les limites suivantes.

1. lim⁡x→+∞ex+x2ex−x\displaystyle\lim_{x\to+\infty}\frac{\mathrm{e}^{x}+x^{2}}{\mathrm{e}^{x}-x}

2. lim⁡x→+∞2ex−x3ex+1\displaystyle\lim_{x\to+\infty}\frac{2\mathrm{e}^{x}-x}{3\mathrm{e}^{x}+1}

3. lim⁡x→+∞e2xex+1\displaystyle\lim_{x\to+\infty}\frac{\mathrm{e}^{2x}}{\mathrm{e}^{x}+1}

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

5. lim⁡x→−∞ex+1ex−2\displaystyle\lim_{x\to-\infty}\frac{\mathrm{e}^{x}+1}{\mathrm{e}^{x}-2}

Corrigé

1. On factorise haut et bas par ex\mathrm{e}^{x} : ex+x2ex−x=ex(1+x2ex)ex(1−xex)=1+x2ex1−xex⟶1+01−0=1\frac{\mathrm{e}^{x}+x^{2}}{\mathrm{e}^{x}-x} =\frac{\mathrm{e}^{x}\left(1+\frac{x^{2}}{\mathrm{e}^{x}}\right)}{\mathrm{e}^{x}\left(1-\frac{x}{\mathrm{e}^{x}}\right)} =\frac{1+\frac{x^{2}}{\mathrm{e}^{x}}}{1-\frac{x}{\mathrm{e}^{x}}}\longrightarrow\frac{1+0}{1-0}=\boxed{1}

2. De même : 2ex−x3ex+1=2−xex3+1ex⟶23=23\frac{2\mathrm{e}^{x}-x}{3\mathrm{e}^{x}+1}=\frac{2-\frac{x}{\mathrm{e}^{x}}}{3+\frac{1}{\mathrm{e}^{x}}} \longrightarrow\frac{2}{3}=\boxed{\dfrac{2}{3}}

3. e2xex+1=ex×exex(1+e−x)=ex1+e−x\dfrac{\mathrm{e}^{2x}}{\mathrm{e}^{x}+1}=\dfrac{\mathrm{e}^{x}\times\mathrm{e}^{x}}{\mathrm{e}^{x}\left(1+\mathrm{e}^{-x}\right)} =\dfrac{\mathrm{e}^{x}}{1+\mathrm{e}^{-x}}. Le numérateur tend vers +∞+\infty et le dénominateur vers 11 : +∞\boxed{+\infty}

4. x−ex=ex(xex−1)x-\mathrm{e}^{x}=\mathrm{e}^{x}\left(\dfrac{x}{\mathrm{e}^{x}}-1\right). La parenthèse tend vers −1-1 et ex\mathrm{e}^{x} vers +∞+\infty : −∞\boxed{-\infty}

5. Ici ex→0\mathrm{e}^{x}\to 0 quand x→−∞x\to-\infty, il n'y a donc aucune indétermination : ex+1ex−2⟶0+10−2=−12\frac{\mathrm{e}^{x}+1}{\mathrm{e}^{x}-2}\longrightarrow\frac{0+1}{0-2}=\boxed{-\dfrac{1}{2}}

Dans l'édifice

Thèmes

exponentielle, limite, forme indéterminée

Notions

exponentielle

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