CH 1 Analyse : Continuité et limites

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Fernande Lapierre
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1 CH Anlyse : Continuité et ites 4 ème Sciences Septembre 9 A. LAATAOUI I. Rppels Notion de continuité : Grphiquement, on peut reconnître une onction continue sur un intervlle I pr le it que le trcé de l courbe représenttive de pour I peut se ire sns lever le cryon de l euille. Eemple : ( ) = g ( ) = si et g ( ) = 3 si > h ( ) = si < et h ( ) = si est continue sur R g est continue sur R h est continue sur ], [ h est continue sur [, + [ Mis h n est ps continue en - Propriété : Les onctions polynômes, les onctions rtionnelles, l onction rcine crrée sont continues sur tout intervlle sur le quel sont déinies. Activité pge 6. Continuité et ite : Une onction déinie sur un intervlle ouvert I est continue en un réel de I, si et seulement si, ( ) = ( ) = ( ). + Activités 4, 5 et 6 pge 7. Continuité et ites. 4 ème Sciences. 9.

2 Opértions sur les ites : Limite d une somme Si pour ite l l l + + Si g pour ite l ' + + Alors + g pour ite l+ l ' + + Forme indéterminée Limite d un produit Si pour ite l l Si g pour ite l ' Alors g pour ite l l ' Suivnt les signes Suivnt les signes Forme indéterminée Limite d un inverse Si g pour ite l ' Alors g pour ite l ' Pr vleurs supérieures Pr vleurs inérieures + Limite d un quotient Si pour ite Si g pour ite Alors g pour ite l l l l ' l l ' + ou pr vleurs supérieures ou pr vleurs inérieures Suivnt les signes Forme indéterminée pr vleurs supérieures ou pr vleurs inérieures Suivnt les signes + ou l ' + ou Suivnt les signes Forme indéterminée Règles opértoires L ite en + ou en d une onction polynôme est égle à l ite de son terme de plus hut degré. L ite en + ou en d une onction rtionnelle est égle à l ite du quotient de ses termes de plus hut degré. Activités 7 pge 8. Eercice : Clculer les ites éventuelles suivntes : ; ; Eercices : 3, 4, 5, 7, 8 et pges 9 et. ; Continuité et ites. 4 ème Sciences. 9.

3 II. Continuité et ite d une onction composée Déinition Soit une onction déinie sur un ensemble I et g une onction déinie sur ensemble J tel que ( I) J. L onction notée g, déinie sur I pr g ( ) = g[ ( ) ], est ppelée onction composée de et g. Eemple : ( ) = 3+ 7 et g( y) = y. g ( ) = g= ( ). Remrque :. Soit une onction déinie sur un intervlle ouvert I contennt un réel et g une onction déinie sur un intervlle ouvert J contennt le réel ( ). Si est continue en et g est continue en ( ), lors g est continue en. Conséquence : L composée de deu onctions continue est continue. Activité 3 pge 9. Soit et g deu onctions. Soit bet, c inis ou ininis. Si ( ) = b et g ( ) = c lors g ( ) = c. b Activités 4 et 5 pge. Eercice : L onction pour tbleu de vrition : + ( ) + Donner en utilisnt ce tbleu les ites suivntes : ( ) ; + ; + ; ; + ; + ( ) ( ) + ; + ( ) 3 ; +. ( ) 3 ; + ; 3 Continuité et ites. 4 ème Sciences. 9.

4 III. Limites et ordre Soit, g et h trois onctions déinies sur un intervlle I su peut être en un réel de I. Soit deu réels l et l '. Si ( ) g ( ) pour tout I et si = l et g = l ', lors l l '. Si h ( ) ( ) g ( ) pour tout I I Si ( ) g ( ) pour tout et si Si ( ) g ( ) pour tout et si I et si h = g = l, lors = l. g =+, lors g =, lors =+. =. Ces résultts restent ussi vlbles lorsqu on remplce pr ± ou pr + ou. Activité 3 pge. IV. Brnches ininies Asymptote horizontle : Soit une onction déinie sur un intervlle de l orme [ ; + [ où est un réel et L un réel donné. L N Si () = L lors l droite d éqution y = L est symptote horizontle à l courbe C en +. ( ) j O i M C Asymptote verticle : Soit une onction. C Si «( ) est ussi grnd que l on veut dès que est ssez proche de», lors on dit que pour ite + en. On note : ( ) = + O C On déinit de l même çon ( ) = On dit que l droite d éqution = est symptote verticle à l courbe C. O 4 Continuité et ites. 4 ème Sciences. 9.

5 Asymptote oblique : Soit ( ) et b deu réels et C l courbe représentnt une onction dns un repère. Dire que l droite d éqution y = + b est symptote oblique à C en + ( respectivement en ) revient à dire que : ( ) y N M C + ( ( ) ( + b ) ) = ( respectivement ( ( ) ( + b ) ) = ) E : Montrer que l courbe représenttive de l onction : + dmet en ± une symptote.. Etudier les positions de C et. Brnches prboliques : Si ± () = ± et () + = ± lors C dmet une brnche prbolique de direction (Oy). (type ). Si ± () = ± et () + = lors C dmet une brnche prbolique de direction (O). (type ). Si ± () = ± et () + = : lors deu cs peuvent se présenter selon (). Si Si () = b lors l droite d éqution y = + b est symptote oblique à C en +. () = ± lors C dmet une brnche prbolique de direction l droite d éqution y = en +. Activités 3 et 4 pge 7. 5 Continuité et ites. 4 ème Sciences. 9.

6 V. Imge d un intervlle pr une onction continue Activité pge. L imge d un intervlle pr une onction continue est un intervlle. Théorème des vleurs intermédiires : Soit une onction déinie et continue sur un intervlle I. Soient I et b I. Pour tout réel k compris entre ( ) et ( b ), il eiste u moins un réel c compris entre et b tel que () c = k On peut ussi l eprimer sous l orme : L éqution ( ) = k u moins une solution c comprise entre et b. En prticulier, si ( ) ( b) < lors l éqution ( ) = dmet u moins une solution dns ] b, [. Si de plus est strictement monotone sur I, lors c est unique. Activités 4 et 5 pge 3. Conséquence : Soit une onction continue sur un intervlle I. Si ne s nnule en ucun point de I lors elle grde un signe constnt sur I. Eercice : Etudier le signe de ( ) 4 3 = + sur son domine de déinition. Imge d un intervlle ermé borné pr une onction continue : Activité 7 pge 5. Si est continue sur [ b, ] lors ([ b, ]) = [ mm, ] Où m est le minimum de sur [ b, ] et M est le mimum de sur [, ] Cs des onctions monotones : * Soit une onction déinie sur un intervlle de type [, [ b. b ( b ini ou inini ). Si est croissnte et mjorée lors possède une ite inie en b. Si est croissnte et non mjorée lors tend vers + en b. * Soit une onction déinie sur un intervlle de type ] ], b ( ini ou inini ). Si est décroissnte et minorée lors possède une ite inie en. Si est décroissnte et non minorée lors tend vers en. 6 Continuité et ites. 4 ème Sciences. 9.

7 L imge d un intervlle I pr une onction continue et monotone sur I est un intervlle de même nture. Eemples : Intervlle I est croissnte sur I est décroissnte sur I I = [ b, ] ( I) = [ ( ), ( b) ] ( I) = [ ( b), ( ) ] I [ b, [ = ( I) = ( ), b ( I) =, ( ) b I [, [ = + ( I) = ( ), + ( I) =, ( ) + I = ] b, [ ( I) =, + b ( I) =, + b Eercice : Déterminer l imge de l intervlle I pr l onction dns chcun des cs ci-dessous :. :. :, ],] I =., [, [ I = +. π 3. : sin, I =,. 7 Continuité et ites. 4 ème Sciences. 9.

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