Mathématiques · Terminale générale

Décrire un comportement sans remplacer l'infini par un nombre

Une limite décrit le comportement d'une fonction près d'un point ou à l'infini. Le calcul combine limites de référence, opérations, factorisations et comparaisons ; une forme indéterminée signale qu'il faut transformer l'expression, pas que la limite n'existe pas.

  1. Préciser le point et le côté étudiés.
  2. Reconnaître les limites de référence.
  3. Lever les formes indéterminées.
  4. Interpréter graphiquement le résultat.
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  • 2sources citées

Objectifs du parcours

Ce que tu vas savoir faire

  • Lire une limite finie ou infinie.
  • Calculer avec les opérations sur les limites.
  • Lever une forme indéterminée.
  • Utiliser comparaison et encadrement.
  • Identifier des asymptotes.
  • Comparer les croissances logarithmique, polynomiale et exponentielle.
Le chapitre en bref

Une limite décrit le comportement d'une fonction près d'un point ou à l'infini. Le calcul combine limites de référence, opérations, factorisations et comparaisons ; une forme indéterminée signale qu'il faut transformer l'expression, pas que la limite n'existe pas.

1. Donner un sens à une limite

Dire que f(x) tend vers L quand x tend vers a signifie que f(x) peut être rendu aussi proche de L que voulu lorsque x est assez proche de a. Une limite infinie décrit des valeurs qui dépassent tout seuil fixé.

La limite de 1x en 0 dépend du côté : +∞ à droite et −∞ à gauche.

Indique toujours x→a, le côté éventuel et la valeur ou le signe de l'infini.

2. Combiner des limites

Les règles de somme, produit et quotient s'appliquent lorsque les limites conduisent à une forme déterminée. Pour un quotient, le signe du dénominateur près du point peut être décisif.

Si f(x)→3 et g(x)→2, alors f(x)/g(x)→32. Si g(x)→0, aucune conclusion ne vient du seul quotient 30 sans étude de signe.

Dresse un tableau des limites de chaque facteur avant d'appliquer une règle.

3. Lever une forme indéterminée

Les formes ∞−∞, 0×∞, 00 et ∞/∞ ne sont pas des résultats. Elles indiquent que les termes concurrents doivent être factorisés, réduits au même dénominateur ou comparés.

Pour (2x2+1)/(x2−3x), divise numérateur et dénominateur par x2 : la limite en +∞ vaut 2.

Repère le terme dominant et transforme l'expression sans changer son domaine près de la limite.

4. Comparer ou encadrer

Le théorème des gendarmes traite une fonction encadrée par deux fonctions de même limite. Une minoration par une fonction tendant vers +∞ peut établir une limite infinie.

Comme −1≤sin x≤1, on a 1x≤sin x/x≤1x pour x>0 ; les bornes tendent vers 0 quand x→+∞.

Vérifie le sens des inégalités et le domaine avant de passer aux limites.

5. Traduire une limite en asymptote

Si f(x) tend vers ℓ quand x tend vers ±∞, la droite y=ℓ est une asymptote horizontale. Si f(x) tend vers ±∞ quand x tend vers a, x=a est une asymptote verticale.

Pour f(x)=2+1x, y=2 est asymptote horizontale en ±∞ et x=0 est asymptote verticale.

Associe chaque limite à la direction correspondante et étudie f(x)−ℓ pour la position relative.

6. Comparer les croissances

À +∞, l'exponentielle domine toute puissance de x, et toute puissance positive domine ln x. Ces résultats s'utilisent après avoir réécrit l'expression dans une forme comparable.

x3 tend vers 0 et ln xx tend vers 0 quand x→+∞.

Identifie la famille la plus rapide, divise par elle et conserve les constantes ou puissances restantes.

Erreurs fréquentes

L'essentiel à mémoriser

  • Une limite est un comportement local ou asymptotique, pas une substitution de l'infini dans une formule.
  • Les opérations sur les limites ont des conditions ; un dénominateur tendant vers zéro exige une analyse complémentaire.
  • Une forme indéterminée ouvre un travail algébrique ; elle ne conclut ni existence ni absence de limite.
  • Comparer permet de conclure seulement avec un ordre valide et des limites extérieures compatibles.
  • Une asymptote résume un écart qui tend vers zéro dans une direction précise.
  • Les croissances comparées sont asymptotiques : elles ne classent pas les valeurs pour tout x.

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Sources et traçabilité

Dernière vérification : 2026-08-12

  1. Programme de l'enseignement de spécialité de mathématiques de la classe terminale, Ministère de l'Éducation nationale, consulté le 2026-08-12.
  2. Programmes et ressources en mathématiques - voie G, Éduscol, consulté le 2026-08-12.

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