Limites de fonctions et continuité
1. Notion de limite
La limite d'une fonction en un point décrit son comportement lorsque la variable s'approche de ce point. On note :
lim_{x→a} f(x) = L: la fonction tend vers L quand x tend vers a.lim_{x→+∞} f(x) = Loulim_{x→-∞} f(x) = L: la fonction admet une asymptote horizontale y = L.
Exemple : f(x) = (2x + 1)/(x - 3) a pour limite 2 quand x→+∞ (car on divise numérateur et dénominateur par x).
2. Opérations sur les limites
On utilise les opérations algébriques (somme, produit, quotient) pour calculer des limites, sauf en cas d'indétermination (ex: ∞ - ∞, 0 × ∞, ∞/∞).
Exemple : lim_{x→2} (x² - 4)/(x - 2) = lim_{x→2} (x + 2) = 4 (forme indéterminée 0/0 levée par factorisation).
3. Asymptotes
- Asymptote verticale : si
lim_{x→a} f(x) = ±∞, la droitex = aest asymptote verticale. - Asymptote horizontale : si
lim_{x→±∞} f(x) = L, la droitey = Lest asymptote horizontale. - Asymptote oblique : si
lim_{x→±∞} [f(x) - (ax + b)] = 0, la droitey = ax + best asymptote oblique.
Exemple : f(x) = (x² + 1)/x a une asymptote oblique y = x (car f(x) - x = 1/x → 0).
4. Continuité
Une fonction est continue en un point a si :
f(a)existe,lim_{x→a} f(x)existe,lim_{x→a} f(x) = f(a).
Exemple : La fonction f(x) = x² est continue en tout point. La fonction f(x) = 1/x n'est pas continue en x = 0.
5. Théorème des valeurs intermédiaires (TVI)
Si f est continue sur [a, b] et si k est entre f(a) et f(b), alors il existe c ∈ [a, b] tel que f(c) = k.
Exemple : L'équation x³ - 3x + 1 = 0 admet une solution dans [0, 1] car f(0) = 1 et f(1) = -1.