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Soient f et g les fonctions définies sur l’ensemble R des nombres réels par :
f(x) = xe1−x et g(x) = x2e1−x.
Les courbes représentatives des fonctions f et g dans un repère orthogonal !O,
−→
i ,
−→j " sont respectivement notées
C et C ′. Leur tracé est donné en annexe.
1) Etude des fonctions f et g
a) Déterminer les limites des fonctions f et g en −∞.
b) Justifier le fait que les fonctions f et g ont pour limite 0 en +∞
Pour cela, on démontrera d’abord que pour tout réel non nul x, f(x) = e ×/1ex/x
et g(x) =e/4 ×1/(e^(x/2)/x/2)²


Sagot :

Bonjour Cmcmed

[tex]a)\ \lim_{x\to-\infty}\ f(x)=\lim_{x\to-\infty}\ xe^{1-x}[/tex] 
On sait que  [tex]\lim_{x\to-\infty}\ x=-\infty[/tex] et que
[tex]\lim_{x\to-\infty}\ e^{1-x}=\lim_{x\to-\infty}\ (e^1\times e^{-x})\\\\\lim_{x\to-\infty}\ e^{1-x}=\lim_{x\to-\infty}\ (e\times e^{-x})\\\\\lim_{x\to-\infty}\ e^{1-x}=(\lim_{x\to-\infty}\ e)\times (\lim_{x\to-\infty}\ e^{-x})\\\\\lim_{x\to-\infty}\ e^{1-x}=e\times (\lim_{x\to+\infty}\ e^{x})\\\\\lim_{x\to-\infty}\ e^{1-x}=e\times (+\infty)\\\\\lim_{x\to-\infty}\ e^{1-x}=+\infty[/tex]

D'où
[tex]\lim_{x\to-\infty}\ f(x)=\lim_{x\to-\infty}\ xe^{1-x}\\\\\lim_{x\to-\infty}\ f(x)=(\lim_{x\to-\infty}\ x)\times(\lim_{x\to-\infty}\ e^{1-x})\\\\\lim_{x\to-\infty}\ f(x)=(-\infty})\times(+\infty)\\\\\boxed{\lim_{x\to-\infty}\ f(x)=-\infty}}[/tex]

De même,
[tex]\lim_{x\to-\infty}\ g(x)=\lim_{x\to-\infty}\ x^2e^{1-x}\\\\\lim_{x\to-\infty}\ g(x)=(\lim_{x\to-\infty}\ x^2)\times(\lim_{x\to-\infty}\ e^{1-x})\\\\\lim_{x\to-\infty}\ g(x)=(+\infty})\times(+\infty)\\\\\boxed{\lim_{x\to-\infty}\ g(x)=+\infty}}[/tex]

b) Pour tout réel non nul x,
[tex]f(x)=xe^{1-x}\\\\f(x)=x\times e^{1}\times e^{-x}\\\\f(x)=x\times e\times \dfrac{1}{e^{x}}\\\\f(x)=e\times \dfrac{x}{e^{x}}\\\\\boxed{f(x)=e\times \dfrac{1}{\dfrac{e^x}{x}}}[/tex]

De même, 
[tex]g(x)=x^2e^{1-x}\\\\g(x)=x^2\times e^{1}\times e^{-x}\\\\g(x)=x^2\times e\times \dfrac{1}{e^{x}}\\\\g(x)=e\times \dfrac{x^2}{e^{x}}\\\\\boxed{g(x)=e\times \dfrac{1}{\dfrac{e^x}{x^2}}}[/tex]

Nous savons que  
[tex] \lim_{x \to +\infty} \dfrac{e^x}{x}=+\infty[/tex]
D'où [tex] \lim_{x \to +\infty} \dfrac{1}{\dfrac{e^x}{x}}=0[/tex]

Par conséquent, 
[tex] \lim_{x \to +\infty} f(x)= \lim_{x \to +\infty} (e\times \dfrac{1}{\dfrac{e^x}{x}}) \\ \lim_{x \to +\infty} f(x)= e\times\lim_{x \to +\infty} ( \dfrac{1}{\dfrac{e^x}{x}}) \\ \lim_{x \to +\infty} f(x)= e\times0\\\\\boxed{\lim_{x \to +\infty} f(x)=0}[/tex]

De même, nous savons que   [tex] \lim_{x \to +\infty} \dfrac{e^x}{x^2}=+\infty[/tex]
D'où [tex] \lim_{x \to +\infty} \dfrac{1}{\dfrac{e^x}{x^2}}=0[/tex]

Par conséquent,

[tex] \lim_{x \to +\infty} g(x)= \lim_{x \to +\infty} (e\times \dfrac{1}{\dfrac{e^x}{x^2}})\\\\\\\lim_{x \to +\infty} g(x)= e\times\lim_{x \to +\infty} ( \dfrac{1}{\dfrac{e^x}{x^2}}) \\ \lim_{x \to +\infty} g(x)= e\times0\\\\\boxed{\lim_{x \to +\infty} g(x)=0}[/tex]