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Section 1.2 Règle de L'Hospital

Calculez les limites suivantes.

  1. \(\displaystyle\lim_{x\rightarrow 1}\frac{\ln x}{x-1}\)

  2. \(\displaystyle\lim_{x\rightarrow +\infty}\frac{e^x}{x^2}\)

  3. \(\displaystyle\lim_{x\rightarrow +\infty}\frac{\ln x}{\sqrt[3]{x}}\)

  4. \(\displaystyle\lim_{x\rightarrow 0}\frac{\tan x-x}{x^3}\)

  5. \(\displaystyle\lim_{x\rightarrow \pi^-}\frac{\sin x}{1-\cos x}\)

  6. \(\displaystyle\lim_{x\rightarrow 0^+}x\ln x\)

  7. \(\displaystyle\lim_{x\rightarrow\left(\frac{\pi}{2}\right)^-}\sec x-\tan x\)

  8. \(\displaystyle\lim_{x\rightarrow 0^+}\left(1+\sin 4x\right)^{\cot x}\)

Réponse
  1. \(\displaystyle 1\)

  2. \(\displaystyle +\infty\)

  3. \(\displaystyle 0\)

  4. \(\displaystyle \frac{1}{3}\)

  5. \(\displaystyle 0\)

  6. \(\displaystyle 0\)

  7. \(\displaystyle 0\)

  8. \(\displaystyle e^4\)

Calculez les limites indiquées. Appliquez la règle de L'Hospital s'il y a lieu, mais essayez d'utiliser une approche plus simple quand c'est possible.

  1. \(\displaystyle\lim_{x\rightarrow -2}\frac{x^2-4}{x^2+2x}\)

  2. \(\displaystyle\lim_{x\rightarrow +\infty}\frac{2x^7-4x^6+9x^5-x^2+18}{9x^7+4x^5+23x^3-123}\)

  3. \(\displaystyle\lim_{x\rightarrow -\infty}\frac{2x^7-4x^6+9x^5-x^2+18}{9x^8+4x^5+23x^3-123}\)

  4. \(\displaystyle\lim_{x\rightarrow 0}\frac{\sin x}{x}\)

  5. \(\displaystyle\lim_{x\rightarrow 0}\frac{\sin x}{\tan x}\)

  6. \(\displaystyle\lim_{x\rightarrow \left(\frac{\pi}{2}\right)^+}\frac{\cos x}{1-\sin x}\)

  7. \(\displaystyle\lim_{x\rightarrow 0}\frac{\sqrt{1+2x}-\sqrt{1-4x}}{x}\)

  8. \(\displaystyle\lim_{x\rightarrow 0}\frac{e^x-1-x}{x^2}\)

Réponse
  1. \(\displaystyle 2\)

  2. \(\displaystyle \frac{2}{9}\)

  3. \(\displaystyle 0\)

  4. \(\displaystyle 1\)

  5. \(\displaystyle 1\)

  6. \(\displaystyle -\infty\)

  7. \(\displaystyle 3\)

  8. \(\displaystyle \frac{1}{2}\)

Évaluez les limites suivantes.

  1. \(\displaystyle\lim_{x\rightarrow 0}\frac{\tan x-x}{3x\sin x}\)

  2. \(\displaystyle\lim_{x\rightarrow 3^+}\frac{2}{x^2-9}+\frac{4x}{3-x}\)

  3. \(\displaystyle\lim_{x\rightarrow +\infty}\left(\frac{x+4}{x-1}\right)^x\)

  4. \(\displaystyle\lim_{x\rightarrow 0}\frac{2e^x+e^{-x}-\frac{x^3}{6}-\frac{3x^2}{2}-x-3}{x^4}\)

  5. \(\displaystyle\lim_{x\rightarrow \pi^-}\left(\frac{x}{\pi}\right)^{\tan(x/2)}\)

  6. \(\displaystyle\lim_{x\rightarrow 1^-}\left(\ln\left(\frac{1}{1-x}\right)\right)^{1-x}\)

Réponse
  1. \(\displaystyle 0\)

  2. \(\displaystyle -\infty\)

  3. \(\displaystyle e^5\)

  4. \(\displaystyle \frac{1}{8}\)

  5. \(\displaystyle e^\frac{-2}{\pi}\)

  6. \(\displaystyle 1\)

Discutez, et réévaluez s'il y a lieu, la limite suivante :

\begin{equation*} \lim_{x\rightarrow 0}\frac{\ln\left(e^x+2x\right)}{x} \stackrel{RH}{=}\lim_{x\rightarrow 0}\frac{e^x+2}{e^x+2x}\stackrel{RH}{=}\lim_{x\rightarrow 0}\frac{e^x}{e^x+2x}=\frac{1}{3} \end{equation*}
Réponse

La première application de la Règle de L'Hospital est correcte, car on est en présence d'une forme \(\frac{0}{0}\text{.}\)

En revanche, la deuxième application de la Règle de L'Hospital est incorrecte et il suffit d'évaluer rendu là.

\begin{equation*} \lim_{x\rightarrow 0}\frac{\ln\left(e^x+2x\right)}{x} \stackrel{RH}{=}\lim_{x\rightarrow 0}\frac{e^x+2}{e^x+2x}=\frac{e^0+2}{e^0+2\cdot 0}=3 \end{equation*}