Mathématiques du secondaire qualifiant

Limite d'une fonction (5)

Exercice 1 tp

Soit f une fonction numérique définie par

f(x) = |x-1|
x³ - 1

1) La fonction f admet elle une limite au point 1 ?
2) Calculer


lim
-∞
f(x)
lim
+∞
f(x)
Correction

1) x-1 s'annule en 1 en changeant de signe au voisinage de 1
donc il s'agit des limites à droite et à gauche à 1.
Si x≥1 alors |x-1|=x-1.
Si x≤1 alors |x-1|=-(x-1).


lim
1-
f(x) =
lim
1-
-(x-1)
(x-1)(x²-x+1)
=
lim
1-
-1 = -1
x²-x+1

Donc f admet une limite à gauche à 1.

On a


lim
1+
f(x) =
lim
1+
x-1
(x-1)(x²-x+1)
=
lim
1+
1 = +1
x²-x+1

donc f admet une limite à droite à 1.
Puisque la limite à gauche est différente de la limite à droite à 1 alors f n'a pas de limite au point 1.

2) (x→ -∞) ⇒ (x<1)
donc |x-1|=-(x-1).


lim
- ∞
f(x) =
lim
- ∞
-(x-1)
(x-1)(x²-x+1)
=
lim
- ∞
-1
x²-x+1
=
lim
- ∞
-1
ainsi
lim
-∞
f(x) = 0

(x→ +∞) ⇒ (x>1)
donc |x-1|=x-1.


lim
+ ∞
f(x) =
lim
+ ∞
x-1
(x-1)(x²-x+1)
=
lim
+ ∞
1
x²-x+1
=
lim
+ ∞
1
ainsi
lim
+∞
f(x) = 0
Exercice 2 tp

Soit f une fonction numérique définie par

{ f(x)= x²-5 si x ≤ 2
f(x) = x-4+√(x-1) si x > 2

La fonction f admet elle une limite au point 2 ?

Correction

D=]-∞;2]∩]2;+∞[=IR.
La fonction f est définie sur deux intervalles
2∈]-∞;2] donc l'image f(2) doit être calculée dans l'expression f(x)=x²-5.

f(2)=2²-5=-1.


lim
2-
f(x) =
lim
2-
x²-5

lim
2-
f(x) = -1

et on a


lim
2+
f(x) =
lim
2+
x-4+√(x-1)

lim
2+
f(x) = -1

donc la fonction f admet une limite à gauche et une limite à droite à 2 et ces deux limites sont égales
donc f admet une limite au point 2.


lim
2
f(x) = -1