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Limites de fonctions

Lever une forme indéterminée à l'aide de la factorisation - Exercice 3

20 min
35
Calculer les limites suivantes :
Question 1

limxx22x+2\lim\limits_{x\to -\infty } -x^{2} -2x+2

Correction
limxx2=limx2x+2=+}\left. \begin{array}{ccc} {\lim\limits_{x\to -\infty } -x^{2} } & {=} & {-\infty } \\ {\lim\limits_{x\to -\infty } -2x+2} & {=} & {+\infty } \end{array}\right\} nous rencontrons une forme indéterminée de la forme +-\infty +\infty
Pour lever cette indeˊtermination, nous allons factoriser par le monoˆme de plus haut degreˊ.\blue{\text{Pour lever cette indétermination, nous allons factoriser par le monôme de plus haut degré.}} Ici, en l’occurrence par\blue{\text{Ici, en l'occurrence par}} x2\blue{x^{2} }.
limxx22x+2=limxx2(x22x+2x2)\lim\limits_{x\to -\infty } -x^{2} -2x+2=\lim\limits_{x\to -\infty } x^{2} \left(\frac{-x^{2} -2x+2}{x^{2} } \right)
limxx22x+2=limxx2(x2x22xx2+2x2)\lim\limits_{x\to -\infty } -x^{2} -2x+2=\lim\limits_{x\to -\infty } x^{2} \left(\frac{-x^{2} }{x^{2} } -\frac{2x}{x^{2} } +\frac{2}{x^{2} } \right)
limxx22x+2=limxx2(12x+2x2)\lim\limits_{x\to -\infty } -x^{2} -2x+2=\lim\limits_{x\to -\infty } x^{2} \left(-1-\frac{2}{x} +\frac{2}{x^{2} } \right)
limxx2=+limx12x+2x2=1}\left. \begin{array}{ccc} {\lim\limits_{x\to -\infty } x^{2} } & {=} & {+\infty } \\ {\lim\limits_{x\to -\infty } -1-\frac{2}{x} +\frac{2}{x^{2} } } & {=} & {-1} \end{array}\right\} par produit :\text{\red{par produit :}}
limxx2(12x+2x2)=\lim\limits_{x\to -\infty } x^{2} \left(-1-\frac{2}{x} +\frac{2}{x^{2} } \right) =-\infty

Finalement :\purple{\text{Finalement :}}
limxx22x+2=\lim\limits_{x\to -\infty } -x^{2} -2x+2=-\infty
Question 2

limx+6x35x3\lim\limits_{x\to +\infty } 6x^{3} -5x-3

Correction
limx+6x3=+limx+5x3=}\left. \begin{array}{ccc} {\lim\limits_{x\to +\infty } 6x^{3} } & {=} & {+\infty } \\ {\lim\limits_{x\to +\infty } -5x-3} & {=} & {-\infty } \end{array}\right\} nous rencontrons une forme indéterminée de la forme ++\infty -\infty
Pour lever cette indeˊtermination, nous allons factoriser par le monoˆme de plus haut degreˊ.\blue{\text{Pour lever cette indétermination, nous allons factoriser par le monôme de plus haut degré.}} Ici, en l’occurrence par\blue{\text{Ici, en l'occurrence par}} x3\blue{x^{3} }.
limx+6x35x3=limx+x3(6x35x3x3)\lim\limits_{x\to +\infty } 6x^{3} -5x-3=\lim\limits_{x\to +\infty } x^{3} \left(\frac{6x^{3} -5x-3}{x^{3} } \right)
limx+6x35x3=limx+x3(6x3x35xx33x3)\lim\limits_{x\to +\infty } 6x^{3} -5x-3=\lim\limits_{x\to +\infty } x^{3} \left(\frac{6x^{3} }{x^{3} } -\frac{5x}{x^{3} } -\frac{3}{x^{3} } \right)
limx+6x35x3=limx+x3(65x23x3)\lim\limits_{x\to +\infty } 6x^{3} -5x-3=\lim\limits_{x\to +\infty } x^{3} \left(6-\frac{5}{x^{2}} -\frac{3}{x^{3} } \right)
limx+x3=+limx+65x23x3=6}\left. \begin{array}{ccc} {\lim\limits_{x\to +\infty } x^{3} } & {=} & {+\infty } \\ {\lim\limits_{x\to +\infty } 6-\frac{5}{x^{^2}} -\frac{3}{x^{3} } } & {=} & {6} \end{array}\right\} par produit :\text{\red{par produit :}}
limx+x3(65x23x3)=+\lim\limits_{x\to +\infty } x^{3} \left(6-\frac{5}{x^{2}} -\frac{3}{x^{3} } \right)=+\infty

Finalement :\purple{\text{Finalement :}}
limx+6x35x3=+\lim\limits_{x\to +\infty } 6x^{3} -5x-3=+\infty

Question 3

limx+10x2+5x+1\lim\limits_{x\to +\infty } -10x^{2} +5x+1

Correction
limx+10x2=limx+5x+1=+}\left. \begin{array}{ccc} {\lim\limits_{x\to +\infty } -10x^{2} } & {=} & {-\infty } \\ {\lim\limits_{x\to +\infty } 5x+1} & {=} & {+\infty } \end{array}\right\} nous rencontrons une forme indéterminée de la forme +-\infty +\infty
Pour lever cette indeˊtermination, nous allons factoriser par le monoˆme de plus haut degreˊ.\blue{\text{Pour lever cette indétermination, nous allons factoriser par le monôme de plus haut degré.}} Ici, en l’occurrence par\blue{\text{Ici, en l'occurrence par}} x2\blue{x^{2} }.
limx+10x2+5x+1=limx+x2(10x2+5x+1x2)\lim\limits_{x\to +\infty } -10x^{2} +5x+1=\lim\limits_{x\to +\infty } x^{2} \left(\frac{-10x^{2} +5x+1}{x^{2} } \right)
limx+10x2+5x+1=limx+x2(10x2x2+5xx2+1x2)\lim\limits_{x\to +\infty } -10x^{2} +5x+1=\lim\limits_{x\to +\infty } x^{2} \left(\frac{-10x^{2} }{x^{2} } +\frac{5x}{x^{2} } +\frac{1}{x^{2} } \right)
limx+10x2+5x+1=limx+x2(10+5x+1x2)\lim\limits_{x\to +\infty } -10x^{2} +5x+1=\lim\limits_{x\to +\infty } x^{2} \left(-10+\frac{5}{x} +\frac{1}{x^{2} } \right)
limx+x2=+limx+10+5x+1x2=10}\left. \begin{array}{ccc} {\lim\limits_{x\to +\infty } x^{2} } & {=} & {+\infty } \\ {\lim\limits_{x\to +\infty } -10+\frac{5}{x} +\frac{1}{x^{2} } } & {=} & {-10} \end{array}\right\} par produit :\text{\red{par produit :}}
limx+x2(10+5x+1x2)=\lim\limits_{x\to +\infty } x^{2} \left(-10+\frac{5}{x} +\frac{1}{x^{2} } \right) =-\infty

Finalement :\purple{\text{Finalement :}}
limx+10x2+5x+1=\lim\limits_{x\to +\infty } -10x^{2} +5x+1=-\infty

Question 4

limx+8x3+3x25x+7\lim\limits_{x\to +\infty } 8x^{3} +3x^{2}-5x+7

Correction
limx+8x3+3x2=+limx+5x+7=}\left. \begin{array}{ccc} {\lim\limits_{x\to +\infty } 8x^{3} +3x^{2}} & {=} & {+\infty } \\ {\lim\limits_{x\to +\infty } -5x+7} & {=} & {-\infty } \end{array}\right\} on obtient une forme indéterminée ++\infty -\infty
Pour lever cette indeˊtermination, nous allons factoriser par le monoˆme de plus haut degreˊ.\blue{\text{Pour lever cette indétermination, nous allons factoriser par le monôme de plus haut degré.}} Ici, en l’occurrence par\blue{\text{Ici, en l'occurrence par}} x3\blue{x^{3} }.
limx+8x3+3x25x+7=limx+x3(8x3+3x25x+7x3)\lim\limits_{x\to +\infty } 8x^{3} +3x^{2}-5x+7=\lim\limits_{x\to +\infty } x^{3} \left(\frac{8x^{3} +3x^{2}-5x+7}{x^{3} } \right)
limx+8x3+3x25x+7=limx+x3(8x3x3+3x2x35xx3+7x3)\lim\limits_{x\to +\infty } 8x^{3} +3x^{2}-5x+7=\lim\limits_{x\to +\infty } x^{3} \left(\frac{8x^{3} }{x^{3} } +\frac{3x^{2}}{x^{3} }-\frac{5x}{x^{3} } +\frac{7}{x^{3} } \right)
limx+8x3+3x25x+7=limx+x3(8+3x5x2+7x3)\lim\limits_{x\to +\infty } 8x^{3} +3x^{2}-5x+7=\lim\limits_{x\to +\infty } x^{3} \left(8+\frac{3}{x}-\frac{5}{x^{2}} +\frac{7}{x^{3} } \right)
limx+x3=+limx+8+3x5x2+7x3=8}\left. \begin{array}{ccc} {\lim\limits_{x\to +\infty } x^{3} } & {=} & {+\infty } \\ {\lim\limits_{x\to +\infty } 8+\frac{3}{x}-\frac{5}{x^{2}} +\frac{7}{x^{3} } } & {=} & {8} \end{array}\right\} par produit :\text{\red{par produit :}}
limx+x3(8+3x5x2+7x3)=+\lim\limits_{x\to +\infty } x^{3} \left(8+\frac{3}{x}-\frac{5}{x^{2}} +\frac{7}{x^{3} } \right) =+\infty

Finalement :\purple{\text{Finalement :}}
limx+8x3+3x25x+7=+\lim\limits_{x\to +\infty } 8x^{3} +3x^{2}-5x+7 =+\infty

Question 5

limx6x4+7x34x21\lim\limits_{x\to -\infty } 6x^{4}+7x^{3} -4x^{2}-1

Correction
limx6x4+7x3=+limx4x21=}\left. \begin{array}{ccc} {\lim\limits_{x\to -\infty } 6x^{4}+7x^{3} } & {=} & {+\infty } \\ {\lim\limits_{x\to -\infty } -4x^{2}-1} & {=} & {-\infty } \end{array}\right\} on obtient une forme indéterminée ++\infty -\infty
Pour lever cette indeˊtermination, nous allons factoriser par le monoˆme de plus haut degreˊ.\blue{\text{Pour lever cette indétermination, nous allons factoriser par le monôme de plus haut degré.}} Ici, en l’occurrence par\blue{\text{Ici, en l'occurrence par}} x4\blue{x^{4} }.
limx6x4+7x34x21=limxx4(6x4+7x34x21x4)\lim\limits_{x\to -\infty } 6x^{4}+7x^{3} -4x^{2}-1=\lim\limits_{x\to -\infty } x^{4} \left(\frac{6x^{4}+7x^{3} -4x^{2}-1}{x^{4} } \right)
limx6x4+7x34x21=limxx4(6x4x4+7x3x44x2x41x4)\lim\limits_{x\to -\infty } 6x^{4}+7x^{3} -4x^{2}-1=\lim\limits_{x\to -\infty } x^{4} \left(\frac{6x^{4} }{x^{4} }+\frac{7x^{3}}{x^{4} } -\frac{4x^{2}}{x^{4} } -\frac{1}{x^{4} } \right)
limx6x4+7x34x21=limxx4(6+7x4x21x4)\lim\limits_{x\to -\infty } 6x^{4}+7x^{3} -4x^{2}-1=\lim\limits_{x\to -\infty } x^{4} \left(6+\frac{7}{x }-\frac{4}{x^{2}} -\frac{1}{x^{4} } \right)
limxx4=+limx6+7x4x21x4=6}\left. \begin{array}{ccc} {\lim\limits_{x\to -\infty } x^{4} } & {=} & {+\infty } \\ {\lim\limits_{x\to -\infty } 6+\frac{7}{x }-\frac{4}{x^{2}} -\frac{1}{x^{4} } } & {=} & {6} \end{array}\right\} par produit :\text{\red{par produit :}}
limxx4(6+7x4x21x4)=+\lim\limits_{x\to -\infty } x^{4} \left(6+\frac{7}{x }-\frac{4}{x^{2}} -\frac{1}{x^{4} } \right) =+\infty

Finalement :\purple{\text{Finalement :}}
limx6x4+7x34x21=+\lim\limits_{x\to -\infty } 6x^{4}+7x^{3} -4x^{2}-1=+\infty