Mathématiques·MathsTerminale

Limites de fonctions

L'art d'aller très loin sans jamais arriver. Comme un Uber Eats à 3h du mat'.

Cours

Limite en l'infini

Dire que $\lim_{x\to+\infty} f(x) = L$ signifie que $f(x)$ se rapproche de $L$ quand $x$ devient très grand.

Si $L = +\infty$ : $f$ explose vers le haut. Si $L = -\infty$ : $f$ plonge vers le bas.

Limites usuelles en +∞

  • $\lim x^n = +\infty$ (n>0)
  • $\lim e^x = +\infty$
  • $\lim \ln x = +\infty$ (mais TRÈS lentement)
  • $\lim 1/x = 0$

Croissances comparées (L'ARME ULTIME)

$$\lim_{x\to+\infty} \frac{e^x}{x^n} = +\infty$$ $$\lim_{x\to+\infty} \frac{\ln x}{x^n} = 0$$

L'expo écrase tout. Le ln se fait écraser par tout.

Formes indéterminées (FI)

  • $\infty - \infty$
  • $0 \times \infty$
  • $\infty / \infty$
  • $0/0$

Quand t'as une FI, tu factorises, tu simplifies, ou tu utilises les croissances comparées. JAMAIS tu n'écris "FI = 0".

Asymptotes

  • Si $\lim_{x\to a} f = \pm\infty$ → asymptote verticale $x = a$
  • Si $\lim_{x\to\pm\infty} f = L$ → asymptote horizontale $y = L$

Formules clés

Croissance comparée expo
lim (eˣ / xⁿ) = +∞ en +∞
Croissance comparée ln
lim (ln x / xⁿ) = 0 en +∞
Limite polynôme en ±∞
lim P(x) = lim (terme de plus haut degré)
Limite fraction rationnelle en ±∞
lim = lim (terme dominant numérateur / terme dominant dénominateur)

Méthodes

Lever une FI ∞−∞ pour un polynôme

  1. 1Factoriser par le terme de plus haut degré
  2. 2Évaluer la limite de chaque facteur
  3. 3Conclure (souvent ±∞)

Lever une FI ∞/∞ pour une fraction rationnelle

  1. 1Factoriser numérateur et dénominateur par leur terme dominant
  2. 2Simplifier
  3. 3Calculer la limite

Astuces & pièges

Le mantra

Quand tu as une FI avec eˣ et xⁿ : eˣ GAGNE TOUJOURS. Quand tu as ln x et xⁿ : ln x PERD TOUJOURS.

Piège à éviter

0/0 n'est PAS 1, ni 0, ni l'infini. C'est une FI. Tu factorises (souvent (x-a) au numérateur ET dénominateur).

Si tu écris ∞ - ∞ = 0 sur ta copie, ton prof appellera SOS Maths.

Teste-toi

1.lim x→+∞ (eˣ / x²) ?

2.lim x→+∞ (ln x / x) ?

3.lim x→+∞ (3x² + x − 7) ?

Exercices corrigés

Tu galères ? Normal. Cherche d'abord, regarde le corrigé après.

EX. 01Moyen

Calculer lim x→+∞ (3x² − x + 5)/(x² + 2).

EX. 02Difficile

Calculer lim x→+∞ x·e^(−x).

Pour aller plus loin

Vidéos, fiches et exos vérifiés (Maths et tiques, Lumni, Khan Academy, Physagreg…).