France: Exercice Terminale : Niveau Difficile. Thème: limite et fonction
Un exercice que je trouve intéressant, surtout de voir les plusieurs approche possible.
Démontrer que:
lim e^(x)/x = +infini
x->+infini
Conseil:
C'est une façon de procédé. Elle n'est pas unique. C'est celle que j'ai personnellement prise le jour ou je me suis amusé à le démontrer.
Il faut arriver à démontrer que e^(x)/x>x à partir d'un certain x.
Il faut donc trouver une fonction à étudier, et en étudiant les variations, arriver au résultat précédent.
Une solution, j'ai essayé de détailler pour ceux que cet exercice concerne vraiment, mais ça reste un peu le fouillis, néanmoins ça reste très compréhensible
Soit <math>\(f:x\rightarrow e^x-x^2\)</math>.
<math>\(f\)</math> est dérivable une infinité de fois et ses dérivées sont chacune continues sur <math>\(\mathbb{R}\)</math> (on dit que <math>\(f\)</math> est de classe <math>\(C^\infty\)</math> sur <math>\(\mathbb{R}\)</math>).
<math>\(\forall x \in \mathbb{R} \ \ \ f'(x) = e^x - 2x\)</math> et <math>\(f''(x) = e^x - 2\)</math>
On a donc :
<math>\(f'\)</math> strictement croissante sur <math>\(]ln(2);+\infty [\)</math>
Or <math>\(f'(ln(2)) = 2 - ln(4) > 0\)</math>
Donc <math>\(f\)</math> strictement croissante sur <math>\([ln(2);+\infty [\)</math>
Et <math>\(f(ln(2)) = 2 - (ln(2))^2 > 0\)</math>
Donc <math>\(\forall x \in [ln(2);+\infty[ \ \ \ f(x) > 0\)</math> donc <math>\(e^x > x^2\)</math>
Or <math>\(\displaystyle \lim_{+\infty} x = + \infty\)</math>
<math>\(\frac{e^x}x\)</math> est minorée par une fonction qui tend vers l'infini en l'infini, <math>\(\frac{e^x}x\)</math> tend donc vers l'infini en l'infini.
Le retour à la définition tue cela en 42µs... <math>\(\forall x \geqslant 0, e^x = \sum_{k=0}^{+\infty} \frac{x^k}{k!} \geqslant 1 + x + \frac{x^2}{2}\)</math>
Il me semble que la démonstration de ladite règle est plus délicate quand on prend une limite infini et aussi quand les quantités tendent vers l'infini.
Cela devait normalement se faire que avec l'étude de fonction et limite, nul besoin d'intégrale et encore moins d'autre théorème non vu en terminale.
By the well, tu es partie de la même manière que moi, mais quand je l'ai posé à une ami au lycée, elle à trouvé une autre façon de faire, mais je n'ai pas eu le temps de l'étudier.
Si quelqun à une autre solution niveau Ts
Merci à tous.
Soit f la fonction définie sur <math>\(\mathbb{R} : f(x)=e^x-\frac {x^2}{2}\)</math>
Grâce à sa dérivée seconde on en déduit que <math>\(\forall x \in \mathbb{R}^{*+}, e^x > \frac {x^2}{2} \Rightarrow \frac {e^x}{x}> \frac {x}{2}\)</math>
Sachant <math>\(\lim_{x \to +\infty} \frac{x}{2} = +\infty\)</math>, on en déduit d'après l'inégalité précédante <math>\(\lim_{x \to +\infty} \frac{e^x}{x} = +\infty\)</math>
Cela devait normalement se faire que avec l'étude de fonction et limite, nul besoin d'intégrale et encore moins d'autre théorème non vu en terminale.
By the well, tu es partie de la même manière que moi, mais quand je l'ai posé à une ami au lycée, elle à trouvé une autre façon de faire, mais je n'ai pas eu le temps de l'étudier.
Si quelqun à une autre solution niveau Ts
Merci à tous.
Personnellement, je suis Belge et j'ai vu Hospital en 5e... Je croyais que vous le voyez au moins en terminale
France: Exercice Terminale : Niveau Difficile.
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