NOMBRES - Curiosités, théorie et usages

 

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Théorie des nombres

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Classique

1 / x, 1 / x² …

UnInfini

Dérivées

Polynôme

Hôpital

x . ln (x)

Lycée

 

Sommaire de cette page

>>> Approche

>>> Somme et produit

>>> Division de polynômes

>>> Justification

>>> Fonction en xn / xn+1

  

 

 

 

 

 

 

 

Approche

 

*    On sait que x² tend vers l'infini si x devient très grand.

*    Sur l'illustration, on constate que le comportement à l'infini n'est pas affecté si on ajoute des termes de degré moindre.

*    Le terme de degré maximum croît le plus vite et l'emporte nettement sur les autres.

 

 

Pour estimer la limite d'un polynôme lorsque x tend vers l'infini, on s'intéresse à son terme de degré le plus élevé.

 

Somme et produit

*    Une fonction qui tend vers l'infini ajoutée à une autre fonction qui tend vers l'infini pour x devenant très grand, que fait la somme? Elle tend vers l'infini, naturellement

*    Ce sera vrai pour le produit.

Si

Alors

 

 

Division de polynômes

 

*    Soit la division de deux polynômes telle qu'indiquée sur la figure.

 

                   x       F(x)

                 10      6,9

               100                97,0

             1 000     997,0

           10 000   9997,0

         100 000   99997,0

      1 000 000   999997,0

 

*    Remarquez que la valeur du polynôme est voisine de x.

*    En effet, pour les grandes valeurs de x:

*    le numérateur se comporte comme x²;

*    le dénominateur comme x; et

*    le tout comme x²/x = x.

 

 

Un brin de justification

*    En mettant en facteur le terme de plus haut degré, on obtient une expression qui permet de comprendre le comportement le l'expression.

 

*    Le x au dénominateur entraîne la fraction vers 0 lorsque x tend vers l'infini.

 

Pour x tendant vers l'infini:

 

 

 

Fonction en xn / xn+1

 

Fonctions en:

 

 

Le graphe montre

*    qu'elles partent de l'infini pour x = 0

*    pour converger vers 0 pour x tendant vers l'infini.

 

 

 

 

 

 

Avec mise au même dénominateur ces fonctions s'écrivent, par exemple:

 

 

La fonction se comporte bien comme le monôme quotient des monômes de degrés les plus forts au numérateur et au dénominateur.

 

Pour information la dérivée de cette fonction.

Et les graphes de la fonction et de sa dérivée.

 

Valeurs numériques

 

Pour x = 2, convergence vers 1.

 

Pour x = 3, convergence vers 1/2.

 

 

Notez bien les deux formes de convergences

*    pour chaque valeur de x avec n tendant vers l'infini (tableau ci-contre); et

*    pour x tendant vers l'infini: le bas du tableau à poursuivre jusqu'à l'infini.

 

 

Voir Séries en 1/ (1-x)

 

 

 

 

 

 

 

Suite

*  Règle de l'Hôpital

*  Limite de 1/x et semblables

Voir

*  LimiteGlossaire

*  Dérivées

*  Identité d'Euler

Aussi

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