Utilisateur:Nicostella/exercice

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Sommaire

[modifier] Exercice 3

[modifier] Partie A : Question de cours

1. Soit f une fonction réelle définie sur [a;+\infty[. Compléter la phrase suivante :

On dit que f admet une limite finie L en +\infty si ...\,

2. Démontrer le "théorème des gendarmes".

Soient f, g et h trois fonctions définies sur [a;+\infty[ et L un nombre réel.

Si g et h ont pour limite commune L quand x tend vers +\infty,

et si pour tout x assez grand, g(x)\leq f(x)\leq h(x),

alors la limite de f quand x tend vers +\infty est égale à L.

[modifier] Partie A

Soit f la fonction définie sur \R par :

f(x)=e^x-x-1\,,

et soit (C) sa courbe représentative dans un repère orthonormal du plan.

La droite (D) d'équation y=-x-1\, est asymptote à (C).

On a représenté la courbe (C) et la droite (D).

1. Soit a un nombre réel. Écrire, en fonction de a,

une équation de la tangente (T) à (C) au point M d'abscisse a.

2. Cette tangente (T) coupe la droite (D) au point N d'abscisse b. Vérifier que b-a=-1\,.

3. En déduire et effectuer une construction de la tangente (T) à (C)au point M d'abscisse 1,5.

On fera apparaître le point N correspondant.

[modifier] Partie B

1. Déterminer graphiquement le signe de f.

2. En déduire, pour tout entier naturel non nul n, les inégalités suivantes :

(1)\  e^{\frac{1}{n}}\geq 1+\frac{1}{n} \  ;\  (2)\  e^{\frac{-1}{n+1}}\geq 1-\frac{1}{n+1}.

3. En utilisant l'inégalité (1), démontrer que, pour tout entier naturel non nul n :

\Bigl(1+\frac{1}{n}\Bigl)^n\leq e

4.

a) Déduire de l'inégalité (2) l'inégalité (3) suivante :
(3)\  e^{\frac{1}{n+1}}\leq \frac{1}{1-\frac{1}{n+1}}.
b) Démontrer que pour tout entier naturel non nul n :
\frac{1}{1-\frac{1}{n+1}}=1+\frac{1}{n}
c) En déduire que pour tout entier naturel non nul n :
e\leq \Bigl(1+\frac{1}{n}\Bigl)^{n+1}.

5. Déduire des questions précédentes un encadrement de :

\Bigl(1+\frac{1}{n}\Bigl)^n

puis sa limite en +\infty.