Fiche PanaMaths (Terminale S)
Croissances comparées
Les principales règles de calcul des limites de fonctions ;
Les fonctions logarithme népérien et exponentielle.
1. Les limites en :
Pour n entier naturel non nul :
On dit que « toute puissance entière (naturelle) l’emporte sur le logarithme népérien ».
En fait, on retiendra : , la limite ci-dessus en découlant immédiatement.
Pour n entier naturel :
On dit que « l’exponentielle l’emporte sur toute puissance (naturelle) ».
On remarque que le résultat reste valable lorsque la puissance est négative (mais dans ce cas, on n’a plus affaire à une forme indéterminée …)..
On retiendra :
En :
· L’exponentielle croît plus vite que toute puissance ;
· Toute puissance croît plus vite que le logarithme népérien.
2. La limite en (n entier naturel) :
On retiendra :
3. La limite en 0 (n entier naturel non nul) :
En fait, on retiendra : , la limite ci-dessus en découlant immédiatement.
Il est important de savoir se ramener à l’une des situations mentionnées ci-dessus !
Pour tout x réel non nul, on a :
L’idée directrice de la démarche ci-dessus est de faire apparaître au dénominateur une puissance de l’argument ( ) de l’exponentielle.
Posons : .
On a alors : .
Or , d’où :
Finalement :
Pour tout x réel strictement positif, on a :
Or, on a : et .
Finalement :
On prendra garde de ne pas confondre les résultats valables en et ceux valables en !