Mathématiques du secondaire qualifiant

Limite d'une fonction numérique (7)

5.2 Limites des polynômes et des fonctions rationnelles

5.2.1 Rappel

Soient p un polynôme de degré n et de variable réel x, (n∈IN) et a;b;c;d∈IR.
1) Si n=1 alors p(x)=ax+b.
Exemple p(x)=3x+5.
2) Si n=2 alors p(x)=ax²+bx+c.
Exemple p(x)=5x²+2x+7.
3) Si n=3 alors p(x)=ax³+bx²+cx+d.
Exemple p(x)=2x³-3x²+x-5.

4) Si p(x) et q(x) sont deux polynômes alors la fonction f définie par

f(x) = p(x)
q(x)

est appelée fonction rationnelle.

Exemples

f(x) = 2x + 5 g(x) = -3x² + 7x +1
x-3 x²-1
5.2.2 Limite au point a

Soient p(x) et q(x) deux polynômes et a∈IR.


lim
a
p(x) = p(a)
Si q(a)≠0,
lim
a
p(x) = p(a)
q(x) q(a)

Exemple 1

1)
lim
2
x³-x²+10 = 2³-2²+10 = 14
2)
lim
-5
x²-1 = (-5)² - 1 = 24
3)
lim
4
2x-1 = 2.4-1 = 7
3x+2 3.4+2 14

donc


lim
4
2x-1 = 1
3x+2 2
5.2.3 Limite en ±∞

Propriété
Soit p(x) un polynôme de degré n.


lim
+∞
p(x) =
lim
+∞
(axn)

lim
-∞
p(x) =
lim
-∞
(axn)

Exemple 1


lim
+∞
5x²-7x+8 =
lim
+∞
5x² = +∞

Exemple 2


lim
+∞
-4x²+7x+1 =
lim
+∞
-4x² = -∞

Exemple 3


lim
-∞
x³ + 5x² - x + 7 =
lim
-∞
(x³) = -∞

Exemple 4


lim
-∞
-2x³+x =
lim
-∞
(-2x³) = -(-∞) = +∞
5.2.3 Propriétés

Soient p(x) un polynôme de degré n tel que axn son terme du plus grand degé
et q(x) un polynôme de degré m tel que bxm son terme du plus grand degé.


lim
+∞
p(x) =
lim
+∞
axn
q(x) bxm

lim
-∞
p(x) =
lim
-∞
axn
q(x) bxm

Exemple 1


lim
-∞
4x + 3 =
lim
-∞
3x = 3
7x - 2 7x 7

Exemple 2


lim
+∞
3x-1 =
lim
+∞
3x
4x²+5x 4x²
=
lim
+∞
3 = 3
4x 4(+∞)
donc
lim
+∞
3x-1 = 0
4x²+5x