Exemples

    Soit $f$ la fonction définie sur $]0~;~+\infty[$ par : $f(x)=\sqrt{x}$.
  1. Démontrer que pour tout réel $m \geq 0$, $]m~;~+\infty[$ contient toutes les valeurs $f(x)$ pour $x$ assez grand.
  2. Que peut-on dire de la fonction $f$ ?

Code de déblocage de la correction :

    Soit $f$ la fonction définie sur $]0~;~+\infty[$ par : $f(x)=-2x$.
  1. Démontrer que pour tout réel $m \leq 0$, $]-\infty~;~m[$ contient toutes les valeurs $f(x)$ pour $x$ assez grand.
  2. Que peut-on dire de la fonction $f$ ?

Code de déblocage de la correction :

    Soit $f$ la fonction définie sur $]-\infty~;~0[$ par : $f(x)=x^2$.
  1. Démontrer que pour tout réel $M \geq 0$, $]M~;~+\infty[$ contient toutes les valeurs $f(x)$ pour $x$ assez grand en valeurs absolues.
  2. Que peut-on dire de la fonction $f$ ?

Code de déblocage de la correction :

    Soit $f$ la fonction définie sur $]-\infty~;~0[$ par : $f(x)=3x$.
  1. Démontrer que pour tout réel $M \leq 0$, $ ]-\infty~;~M[$ contient toutes les valeurs $f(x)$ pour $x$ assez grand en valeurs absolues.
  2. Que peut-on dire de la fonction $f$ ?

Code de déblocage de la correction :

    Soit $f$ la fonction définie sur $]0~;~+\infty[$ par : $f(x)=\dfrac{1}{x}$.
  1. Démontrer que pour tout réel $\alpha > 0$, l’intervalle $]0-\alpha ; 0+\alpha[=]-\alpha ; \alpha[$ contient toutes les valeurs $f(x)$ pour $x$ assez grand.
  2. En déduire la limite de $f$ en $+\infty$.
  3. Code de déblocage de la correction :

    Soit $f$ la fonction définie sur $]-\infty~;~0[$ par : $f(x)=2+\dfrac{1}{x^2}$.
  1. Démontrer que pour tout réel $\alpha > 0$, l’intervalle $]2-\alpha ; 2+\alpha[$ contient toutes les valeurs $f(x)$ pour les valeurs négatives de x assez grandes en valeurs absolues.
  2. En déduire la limite de $f$ en $-\infty$.
  3. Code de déblocage de la correction :

    Soit $f$ la fonction définie sur $]-\infty~;~0[$ par : $f(x)=\dfrac{2x^2+1}{x^2}$.
  1. Démontrer que pour tout réel $x \in ]-\infty~;~0[$, $f(x) = 2+\dfrac{1}{x^2}$.
  2. En déduire la limite de $f$ en $-\infty$.
  3. Interpréter ce résultat graphiquement.
  4. Code de déblocage de la correction :

    Soient $f$ et $g$ les fonctions définies sur $]-\infty~;~0[\cup]0~;~+\infty[$ par : $f(x)=\dfrac{1-2x}{x}$ et $g(x)=\dfrac{x^2+3}{x^2}$.
  1. Déterminer les limites des fonctions $f$ et $g$ en $-\infty$ et en $+\infty$.
  2. Interpréter graphiquement ces limites.
  3. Code de déblocage de la correction :

    Soit $f$ une fonction définie sur $]-\infty~;~0[\cup]0~;~+\infty[$ par : $f(x)= \dfrac{1}{x}$.

  1. Montrer que pour tout réel $m>0$, l’intervalle $]m~;~+\infty[$ contient toutes les valeurs $f(x)$ dès que $x$ est assez proche de $0$ à droite de $0$. En déduire $\lim\limits_{\substack{x \rightarrow 0 \\ x>0}} f(x)$
  2. Montrer que pour tout réel $m<0$, l’intervalle $]-\infty~;~m[$ contient toutes les valeurs $f(x)$ dès que $x$ est assez proche de $0$ à gauche de $0$. En déduire $\lim\limits_{\substack{x \rightarrow 0 \\ x<0}} f(x)$.

Code de déblocage de la correction :

    Soit $f$ une fonction définie sur $]2~;~+\infty[$ par : $f(x)= \dfrac{1}{x-2}$.

    Donner $\lim\limits_{\substack{x \rightarrow 2 \\ x>2}} f(x)$ et interpréter ce résultat.

Code de déblocage de la correction :

    Soit $f$ une fonction définie sur $]-\infty~;~3[$ par : $f(x)= \dfrac{1}{x-3}$.

    Donner $\lim\limits_{\substack{x \rightarrow 3 \\ x<3}} f(x)$ et interpréter ce résultat.

    Code de déblocage de la correction :

Soit $f$ une fonction définie sur $]-\infty~;~1[\cup]1~;~+\infty[$ par : $f(x)= \dfrac{x^2-1}{x-1}$.

Déterminer la limite de $f$ en $1$ $\left(\lim\limits_{x \rightarrow 1} f(x)= ?\right)$

Code de déblocage de la correction :

    En utilisant le tableau de variation ci-dessous de la fonction $f$, donner les asymptotes à la courbe $\mathscr{C}_f$ de $f$.

Code de déblocage de la correction :

Soit $f$ la fonction définie sur $\mathbb{R}$ par $f(x)= 3x^2+ e^x$.

Démontrer que $\lim\limits_{x \rightarrow +\infty} f(x)= +\infty$

Code de déblocage de la correction :

Soit $f$ la fonction définie sur $\mathbb{R}$ par $f(x)= -2x+ sin(x)$.

Démontrer que $\lim\limits_{x \rightarrow +\infty} f(x)= -\infty$

Code de déblocage de la correction :

Soit $f$ la fonction définie sur $\mathbb{R^*}$ par $f(x)=\dfrac{sin(x)}{x}$.

.

Démontrer que $\lim\limits_{x \rightarrow +\infty} f(x)= 0$

Code de déblocage de la correction :

    Déterminer la limite :
  1. en $+\infty$, de la fonction $f$ définie sur $\mathbb{R}$ par : $f(x)=5x^2-6x+1$.
  2. en $-\infty$, de la fonction $g$ définie sur $\mathbb{R}$ par : $g(x)=2x^5-6x^2+2x+1$.
  3. en $-\infty$, de la fonction $h$ définie sur $\mathbb{R}/\{-4\}$ par : $h(x)=\dfrac{5x+1}{x+4}$.
  4. en $+\infty$, de la fonction $k$ définie sur $\mathbb{R}/\{-1~;~1\}$ par : $k(x)=\dfrac{-7x+5}{x^2-1}$.

Code de déblocage de la correction :

    Dans chacun des cas suivants, déterminer les limites des fonctions $f$ et $g$ aux bornes de son ensemble de définition
  1. $f(x)=e^{3-x}$ définie sur $\mathbb{R}$.
  2. $g(x)=\dfrac{e^{2x}+2}{e^x-1}$ définie sur $\mathbb{R^*}$.

Code de déblocage de la correction :

    Déterminer les limites des fonctions suivantes :
  1. $f(x)=\dfrac{e^x}{x^2+1}$, en $+\infty$.
  2. $g(x)=(x^3-3x^2+1)e^x$, en $-\infty$.

Code de déblocage de la correction :

    Les courbes $\mathscr{C}_f$ et $\mathscr{C}_g$ représentent les fonctions définies sur $\mathbb{R}$ par :
    $f(x)=e^{2x}$ et $g(x) = \dfrac{2e^x}{1+e^x}$.
  1. Prouver que $\mathscr{C}_g$ admet une asymptote horizontale en $+\infty$.
  2. Etudier l’intersection des courbes $\mathscr{C}_f$ et $\mathscr{C}_g$

Code de déblocage de la correction :

Exercices

    Déterminer les limites :
  1. en $-\infty$ et en $+\infty$, de la fonction $f_1$ définie sur $\mathbb{R}$ par :$f_1(x) = x^2-3$.
  2. en $-\infty$ et en $+\infty$, de la fonction $f_2$ définie sur $\mathbb{R}$ par : $f_2(x) = x^3+3x$.
  3. en $+\infty$, de la fonction $f_3$ définie sur $\mathbb{R^{+}}$ par : $f_3(x) = 2x^2+5\sqrt{x}+3$.
  4. en $-\infty$ et en $+\infty$, de la fonction $f_4$ définie sur $\mathbb{R}$ par :$f_4(x) = -x^2-2x+1$.

Code de déblocage de la correction :

    Déterminer les limites :
  1. en $+\infty$ de la fonction $f_1$ définie sur $\mathbb{R^{+*}}$ par : $f_1(x) = \sqrt{x}+\dfrac{1}{x}$.
  2. en $-\infty$ et en $+\infty$, de la fonction $f_2$ définie sur $\mathbb{R^{*}}$ par :$f_2(x) = -3x^2+\dfrac{1}{x^3}$.
  3. en $+\infty$ de la fonction $f_3$ définie sur $\mathbb{R^{+*}}$ par : $f_3(x) = \left(-5+\dfrac{2}{\sqrt{x}}\right)(x+2)$.
  4. en $-\infty$ et en $+\infty$, de la fonction $f_4$ définie sur $\mathbb{R}$ par : $f_4(x) = \dfrac{2}{2+x^2}$.
  5. en $-\infty$ et en $+\infty$, de la fonction $f_5$ définie sur $\mathbb{R}$ par :$f_5(x) = \dfrac{5}{x^2+x+3}$.

Code de déblocage de la correction :

    Déterminer les limites :
  1. en $+\infty$, de la fonction $f_1$ définie sur $\mathbb{R^+}$ par : $f_1(x) = \dfrac{3-\dfrac{2}{x}}{1+\dfrac{1}{\sqrt{x}}}$.
  2. en $-\infty$ et $+\infty$, de la fonction $f_2$ définie sur $\mathbb{R}/ \{0~;~1\}$ par : $f_2(x) = \dfrac{x}{-1+\dfrac{1}{x}}$.
  3. en $+\infty$, de la fonction $f_3$ est définie $\mathbb{R^*}$ par : $f_3(x) = \dfrac{\dfrac{3}{x}-5}{3+\dfrac{2}{x^2}}$.

Code de déblocage de la correction :

    Déterminer la limite :
  1. en $-\infty$ et en $+\infty$, de la fonction $f_1$ définie sur $\mathbb{R}$ par : $f_1(x)= x-x^2$.
  2. en $-\infty$ et en $+\infty$, de la fonction $f_2$ définie sur $\mathbb{R}$ par : $f_2(x)= 3x^2-4x+1$.
  3. en $+\infty$, de la fonction $f_3$ est définie sur $\mathbb{R^+}$ par : $f_3(x)= x^3-5x^2+3\sqrt{x}$.
  4. en $-\infty$ et en $+\infty$, de la fonction $f_4$ définie sur $\mathbb{R}$ par : $f_4(x)= -3x^2+5x-7$.
  5. en $-\infty$, de la fonction $f_5$ définie sur $\mathbb{R^*}$ par : $f_5(x)= \dfrac{4+x+x^2}{x}$.
  6. en $-\infty$, de la fonction $f_6$ définie sur $\mathbb{R}$ par : $f_6(x)= \dfrac{3x+1}{x^2+1}$.
  7. en $-\infty$ et en $+\infty$, de la fonction $f_7$ définie sur $\mathbb{R}/ \{-2~;~0\}$ par :$f_7(x)= \dfrac{-3x^2+5x+1}{x^2+2x}$.
  8. en $+\infty$, de la fonction $f_8$ définie sur $\mathbb{R^{+*}}$ par : $f_8(x)= \dfrac{2\sqrt{x}-x}{\sqrt{x}+x}$.

Code de déblocage de la correction :

Soit $f$ une fonction définie sur $]-\infty~;~3[\cup]3~;~+\infty[$ par : $f(x)= \dfrac{x^2-x-6}{x-3}$.

Déterminer la limite de $f$ en $3$, $-\infty$ et en $+\infty$.

Code de déblocage de la correction :

Soit $f$ une fonction définie sur $\mathbb{R}/ \{-1~;~2\}$ par : $f(x)= \dfrac{x^3-8}{x^2-x-2}$.

  1. Factoriser $x^2-x-2$.
  2. Sachant que $a^3-b^3=(a-b)(a^2+ab+b^2)$, simplifier $f(x)$.
  3. En déduire la limite de $f$ en $2$.

Code de déblocage de la correction :

Soit $f$ la fonction définie sur $\mathbb{R}/ \{-1~;~1\}=]-\infty~;~-1[\cup]-1~;~1[\cup]1~;~+\infty[$ par : $f(x)= \dfrac{2x^2-12x-14}{x^2-1}$.

    Soit $x \in ]-\infty~;~-1[\cup]-1~;~1[\cup]1~;~+\infty[$.
  1. Factoriser $2x^2-12x-14$.
  2. Factoriser $x^2-1$.
  3. Simplifier l'expression de $f(x)$, pour tout réel $x \in ]-\infty~;~-1[\cup]-1~;~1[\cup]1~;~+\infty[$.
  4. En déduire la limite de $f$ en $1^-$, $1^+$ et en $-1$.

Code de déblocage de la correction :

    $f$ est la fonction définie sur $\mathbb{R}$ par : $f(x)= x^3+ x + cos(x)$.
  1. Démontrer que pour tout réel $x$, $f(x) \leq x^3+x+1$
  2. En déduire la limite de la fonction $f$ en $-\infty$.
  3. Déterminer la limite de $f$ en $+\infty$.

    Code de déblocage de la correction :

    $f$ est la fonction définie sur $\mathbb{R^*}$, par : $f(x)= \dfrac{sin(x)}{x^2}$.
  1. Justifier que pour tout réel $x$ non nul , $-\dfrac{1}{x^2} \leq f(x) \leq \dfrac{1}{x^2}$
  2. En déduire la limite de la fonction $f$ en $-\infty$.
  3. Code de déblocage de la correction :

    Déterminer la limite de la fonction $f$ définie sur $\mathbb{R}$, en utilisant les théorème de comparaison :
  1. $f(x)= x^2-cos(x)$, en $-\infty$ et en $+\infty$.
  2. $f(x)= -x+sin(x)$, en $-\infty$ et en $+\infty$.
  3. $f(x)= \dfrac{x}{2x+cos(x)}$, en $-\infty$.
  4. $f(x)= \dfrac{x-cos(x)}{x^2+1}$, en $+\infty$.

Code de déblocage de la correction :

Soit $f$ la fonction définie sur $\mathbb{R}$ par : $f(x)= e^x-x-1$.

  1. Etudier le sens de variation de la fonction $f$.
  2. En déduire le signe de la fonction $f$.
  3. Montrer que pour tout réerl $x$, $e^x\geq x+1$
  4. En déduire la limite $\lim\limits_{x \rightarrow +\infty}e^x$.

Code de déblocage de la correction :

Soit $f$ la fonction définie sur $]0~;~+\infty[$ par : $g(x)= e^x-\dfrac{x^2}{2}$.

  1. Etudier le sens de variation de la fonction $g$.
  2. En déduire le signe de la fonction $g$.
  3. Montrer que pour tout réerl $x$, $\dfrac{e^x}{x}\geq \dfrac{x}{2}$
  4. En déduire la limite $\lim\limits_{x \rightarrow +\infty}\dfrac{e^x}{x}$.

Code de déblocage de la correction :

On donne le tableau de variations, d'une fonction $f$, suivant :


Soit $g$ la fonction définie sur $]-\infty~;~2[\cup]2~;~+\infty[$ par : $g(x) = \dfrac{1}{f(x)}$.
    1. Donner les limites de la fonction $f$ en $-\infty$ et en $+\infty$.
    2. En déduire les limites de la fonction $g$ en $-\infty$ et en $+\infty$.
    3. Interpréter graphiquement ces résultats.
    1. Déterminer le signe de $f(x)$ selon les valeurs de $x$.
    2. En déduire la limite de $g$ en $2$ à gauche et à droite.
    3. Interpréter graphiquement ces résultats.

Code de déblocage de la correction :

Exercices d'approfondissement.

$f$ est une fonction telle que $\lim\limits_{x \to +\infty}f(x) = +\infty$.

Dans un repère orthonormé d'origine le point $O$, on note $\mathscr{C}_f$ la courbe représentative de $f$.

On se propose d'étudier le comportement de $f(x)$ et donc de $\mathscr{C}_f$ quand $x$ tend vers $+\infty$.

Ce comportement dépend de $\dfrac{f(x)}{x}$ qui représente le coefficient directeur de la droite $(OM)$ où $M$ est le point de la courbe $\mathscr{C}_f$ de coordonnées $(x~;~f(x))$.

module

on dit que la courbe $\mathscr{C}_f$ de $f$ admet en $+\infty$ une asymptote oblique d'équation $y=ax+b$, lorsque $\lim\limits_{x \to +\infty}[f(x) - (ax+b)] = 0$ où $a$ et $b$ sont des réels avec $a\ne 0$.

module
  1. $f$ est la fonction définie sur $]-\infty~;~3[\cup]3~;~+\infty[$ par : $f(x)= 3x-2+\dfrac{1}{x-3}$
    1. Afficher la courbe représentative $\mathscr{C}_f$ de $f$ à l'écran de la calculatrice, puis conjecturer le comportement de la courbe en $+\infty$
    2. Déterminer la limite en $+\infty$ de la fonction $x \longmapsto f(x)-(3x-2)$
    3. En ddéduire l'équation d'une asymptote oblique $d$ à $\mathscr{C}_f$ en $+\infty$.
    4. Démontrer que la droite $d$ est aussi une asymptote oblique $d$ à $\mathscr{C}_f$ en $-\infty$.
    5. Etudier la position relative de $\mathscr{C}_f$ et de $d$.
  2. Dans un repère, la droite $\Delta$ d'équation $y=ax+b$ est une asymptote oblique à la courbe représentative $\mathscr{C}_g$ d'une fonction $g$ en $+\infty$.
    1. Démontrer que $\lim\limits_{x \to +\infty}\dfrac{g(x)}{x} = a$
    2. Démontrer que $\lim\limits_{x \to +\infty}(g(x)-ax) = b$
  3. $h$ est la fonction définie sur $]-\infty~;~-1[\cup]-1~;~+\infty[$ par : $f(x)= \dfrac{2x^2+3x+1}{x+1}$.
    1. Etudier la limite de la fonction $x \longmapsto \dfrac{h(x)}{x}$
    2. En déduire l'équation d'une asymptote oblique à la courbe $\mathscr{C}_h$ de $h$ en $+\infty$.
    3. Démontrer que cette droite est aussi une asymptote oblique à $\mathscr{C}_h$ en $-\infty$.

Code de déblocage de la correction :

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