تمارين - 2BACSEF

التانية باكالوريا العلوم التجريبية – خيار فرنسي


درس : Fonctions Exponentielles

Exercice 3

Calculer les limites suivantes :

limxexx\lim\limits_{x\to-\infty} \dfrac{e^x}{x}
limx+xex\lim\limits_{x\to+\infty} \dfrac{x}{e^x}
limx+e3xx\lim\limits_{x\to+\infty} \dfrac{e^{3x}}{x}
limx(x1)ex\lim\limits_{x\to-\infty} (x-1)e^x
limx+ex1x2\lim\limits_{x\to+\infty} \dfrac{e^x-1}{x^2}
limx0ex1x\lim\limits_{x\to 0} \dfrac{e^{-x}-1}{x}
limx0e3x12x\lim\limits_{x\to 0} \dfrac{e^{3x}-1}{2x}
limx+2ex1ex+1\lim\limits_{x\to+\infty} \dfrac{2e^x-1}{e^x+1}

1/

limxexx\lim\limits_{x\to-\infty} \dfrac{e^x}{x}
  • Lorsque xx\to-\infty, on sait que ex0+e^x\to 0^+ (tend vers 0 en restant positif).
  • xx\to-\infty.
  • Donc, exx\dfrac{e^x}{x} tend vers 0+=0\dfrac{0^+}{-\infty} = 0.

Conclusion :

limxexx=0\lim\limits_{x\to-\infty} \dfrac{e^x}{x}=0

2/

limx+xex=limx+1exx=0\lim\limits_{x\to+\infty} \dfrac{x}{e^x}=\lim\limits_{x\to+\infty} \dfrac{1}{\dfrac{e^x}{x}}=0

car limx+exx=+\lim\limits_{x\to+\infty}\dfrac{e^x}{x}= +\infty.


3/

limx+e3xx=limx+3e3x3x=3limt+ett=+\begin{align*} \lim\limits_{x\to+\infty} \dfrac{e^{3x}}{x} &=\lim\limits_{x\to+\infty} 3\dfrac{e^{3x}}{3x} \\&=3\lim\limits_{t\to+\infty} \dfrac{e^{t}}{t} \\&=+\infty \end{align*}

4/

limx(x1)ex=limxxexex=0\lim\limits_{x\to-\infty} (x-1)e^x= \lim\limits_{x\to-\infty} xe^x-e^x=0

car limxxex=0\lim\limits_{x\to-\infty} xe^x=0 et limxex=0\lim\limits_{x\to-\infty} e^x=0 (voir cours).


5/

limx+ex1x2=limx+exx21x2=+ \lim\limits_{x\to+\infty} \dfrac{e^x-1}{x^2} =\lim\limits_{x\to+\infty} \dfrac{e^x}{x^2}-\dfrac1{x^2}=+\infty

car limx+exx2=+\lim\limits_{x\to+\infty} \dfrac{e^x}{x^2}=+\infty et limx+1x2=0\lim\limits_{x\to+\infty} \dfrac1{x^2}=0


6/

limx0ex1x=limx0ex1x\lim\limits_{x\to 0} \dfrac{e^{-x}-1}{x} =\lim\limits_{x\to 0}-\dfrac{e^{-x}-1}{-x}

on pose t=xt=-x donc x0    t0x\to0 \implies t\to0

limx0ex1x=limt0et1t=1\lim\limits_{x\to 0} \dfrac{e^{-x}-1}{x} =\lim\limits_{t\to 0}-\dfrac{e^{t}-1}{t}=-1

7/

limx0e3x12x=limx0e3x13x×32\lim\limits_{x\to 0} \dfrac{e^{3x}-1}{2x}= \lim\limits_{x\to 0} \dfrac{e^{3x}-1}{3x}\times\dfrac{3}{2}

on pose t=3xt=3x donc x0    t0x\to0 \implies t\to0

limx0e3x12x=limt0et1t×32=32\lim\limits_{x\to 0} \dfrac{e^{3x}-1}{2x}= \lim\limits_{t\to 0} \dfrac{e^{t}-1}{t}\times\dfrac{3}{2}=\dfrac32

8/

limx+2ex1ex+1\lim\limits_{x\to+\infty} \dfrac{2e^x-1}{e^x+1}
  • Divisons numérateur et dénominateur par exe^x :
2ex1ex+1=21ex1+1ex\dfrac{2e^x-1}{e^x+1} = \dfrac{2-\dfrac{1}{e^x}}{1+\dfrac{1}{e^x}}
  • Lorsque x+x\to+\infty, 1ex0\dfrac{1}{e^x}\to 0.

Donc :

201+0=2\dfrac{2-0}{1+0}=2

Conclusion :

limx+2ex1ex+1=2\lim\limits_{x\to+\infty} \dfrac{2e^x-1}{e^x+1}=2