Forme indéterminée 1^∞ et limite remarquable

Intermédiaire Inspiré BAC France
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Exercice inspiré d'un BAC France
Source-style : BAC France Spé Maths 2024
Inspiré du style BAC France Spé Maths 2024
Énoncé et solution adaptés au programme marocain. Voir crédits.

Énoncé

On considère la fonction h définie sur par :

On pose , de sorte que équivaut à .

  1. Montrer que après le changement de variable .
  2. En déduire , en précisant la limite de référence utilisée.
  3. La fonction h est-elle prolongeable par continuité en ? Définir, si possible, ce prolongement.
  4. Calculer . (On pourra écrire et étudier l'exposant.)

Indices

— clique pour révéler
1 Indice 1
Pour la limite quand $x \to 1$, après le changement de variable $t = x - 1$, tu obtiens $(1 + t)^{\frac{1}{t}}$ avec $t \to 0$. Cette forme te rappelle-t-elle une limite classique du cours sur le nombre $e$ ?
2 Indice 2
Pour la limite en $+\infty$, écris $h(x) = e^{\frac{\ln(x)}{x-1}}$ et étudie séparément la limite de l'exposant $\dfrac{\ln(x)}{x-1}$. Pense aux croissances comparées entre $\ln(x)$ et $x$ quand $x \to +\infty$.

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La méthode — par où commencer

Pour la limite quand , après le changement de variable , tu obtiens avec . Cette forme te rappelle-t-elle une limite classique du cours sur le nombre ?

Pour la limite en , écris et étudie séparément la limite de l'exposant . Pense aux croissances comparées entre et quand .

La rédaction complète, étape par étape, se trouve juste en dessous.

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