Subjects mathématiques

Fonctions Binomes Bef514

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Question: Exercice 1 — Fonctions usuelles et binômes 1) Compléter $\mathbb{R}$ et $\mathbb{R}$ 2) Calculer les limites suivantes : $\lim_{x \to +\infty} \frac{\sqrt{x} - \sqrt{3}}{x - 3}$ $\lim_{x \to 1} \frac{1 - \sqrt{x}}{x - 1}$ $\lim_{x \to +\infty} \frac{x^2 + x - 2x}{x + 3}$ 3) Simplifier : $\frac{\sqrt{x} + 3x \times (\sqrt{3})^2}{\sqrt{3}}$ 4) Résoudre dans $\mathbb{R}$ l’équation (E) : $2x - 1 = \sqrt{x}$
### Exercice 1 — Fonctions usuelles et binômes 1. **Compléter $\mathbb{R}$ et $\mathbb{R}$** Cette question semble demander de compléter des ensembles de définition ou d'autres expressions liées à $\mathbb{R}$, mais sans plus de contexte, on passe à la suite. 2. **Calcul des limites** 1. Calcul de $\lim_{x \to +\infty} \frac{\sqrt{x} - \sqrt{3}}{x - 3}$ - Pour $x \to +\infty$, le dénominateur $x - 3 \to +\infty$. - Le numérateur $\sqrt{x} - \sqrt{3} \sim \sqrt{x}$. - Donc la limite est de la forme $\frac{\infty}{\infty}$, on peut simplifier en divisant numérateur et dénominateur par $\sqrt{x}$ : $$\lim_{x \to +\infty} \frac{\sqrt{x} - \sqrt{3}}{x - 3} = \lim_{x \to +\infty} \frac{\sqrt{x}(1 - \frac{\sqrt{3}}{\sqrt{x}})}{x - 3}$$ Ou mieux, diviser numérateur et dénominateur par $x$ : $$\lim_{x \to +\infty} \frac{\frac{\sqrt{x}}{x} - \frac{\sqrt{3}}{x}}{1 - \frac{3}{x}} = \lim_{x \to +\infty} \frac{\frac{1}{\sqrt{x}} - \frac{\sqrt{3}}{x}}{1 - \frac{3}{x}} = \frac{0 - 0}{1 - 0} = 0$$ **Réponse :** $0$ 2. Calcul de $\lim_{x \to 1} \frac{1 - \sqrt{x}}{x - 1}$ - Cette limite est de forme $\frac{0}{0}$, on peut utiliser la conjugaison ou la règle de l'Hôpital. - Utilisation de la conjugaison : $$\frac{1 - \sqrt{x}}{x - 1} \times \frac{1 + \sqrt{x}}{1 + \sqrt{x}} = \frac{1 - x}{(x - 1)(1 + \sqrt{x})} = \frac{-(x - 1)}{(x - 1)(1 + \sqrt{x})} = \frac{-1}{1 + \sqrt{x}}$$ - En faisant tendre $x$ vers $1$ : $$\lim_{x \to 1} \frac{1 - \sqrt{x}}{x - 1} = \frac{-1}{1 + 1} = -\frac{1}{2}$$ **Réponse :** $-\frac{1}{2}$ 3. Calcul de $\lim_{x \to +\infty} \frac{x^2 + x - 2x}{x + 3}$ - Simplifions le numérateur : $x^2 + x - 2x = x^2 - x$ - Divisons numérateur et dénominateur par $x$ : $$\lim_{x \to +\infty} \frac{x^2 - x}{x + 3} = \lim_{x \to +\infty} \frac{x(x - 1)}{x + 3} = \lim_{x \to +\infty} \frac{x(x - 1)}{x + 3}$$ - Divisons numérateur et dénominateur par $x$ : $$\lim_{x \to +\infty} \frac{x - 1}{1 + \frac{3}{x}} = +\infty$$ **Réponse :** $+\infty$ 3. **Simplification** Simplifier : $$\frac{\sqrt{x} + 3x \times (\sqrt{3})^2}{\sqrt{3}}$$ - Calculons $(\sqrt{3})^2 = 3$ - Donc l'expression devient : $$\frac{\sqrt{x} + 3x \times 3}{\sqrt{3}} = \frac{\sqrt{x} + 9x}{\sqrt{3}}$$ - On peut écrire : $$\frac{\sqrt{x}}{\sqrt{3}} + \frac{9x}{\sqrt{3}} = \frac{\sqrt{x}}{\sqrt{3}} + 9x \frac{1}{\sqrt{3}} = \frac{\sqrt{x}}{\sqrt{3}} + 3 \sqrt{3} x$$ **Réponse simplifiée :** $\frac{\sqrt{x}}{\sqrt{3}} + 3 \sqrt{3} x$ 4. **Résolution de l’équation (E) : $2x - 1 = \sqrt{x}$ dans $\mathbb{R}$** - Posons $y = \sqrt{x}$, donc $x = y^2$ avec $y \geq 0$. - L'équation devient : $$2y^2 - 1 = y$$ - Réarrangeons : $$2y^2 - y - 1 = 0$$ - Résolvons cette équation quadratique en $y$ : $$\Delta = (-1)^2 - 4 \times 2 \times (-1) = 1 + 8 = 9$$ $$y = \frac{1 \pm 3}{2 \times 2} = \frac{1 \pm 3}{4}$$ - Deux solutions : - $y_1 = \frac{1 + 3}{4} = 1$ - $y_2 = \frac{1 - 3}{4} = -\frac{1}{2}$ (non valide car $y = \sqrt{x} \geq 0$) - Donc $y = 1$, donc $\sqrt{x} = 1 \Rightarrow x = 1$ **Solution dans $\mathbb{R}$ :** $x = 1$