retour
Étudier les limites suivantes.
1.
$\displaystyle\lim_{x\to+\infty} x + 2 - \mathrm e^x$.
Corrigé
Pour tout $x\neq 0$ on a:
\[x + 2 - \mathrm e^x = x\left(1 + \frac 2 x - \frac{\mathrm e^x}x\right).\]
Or on sait que $\displaystyle\lim_{x\to+\infty} \dfrac 2 x = 0$ et $\displaystyle\lim_{x\to+\infty} \dfrac{\mathrm e^x}x = 0$
donc
\[\lim_{x\to+\infty} 1 + \frac 2 x - \frac{\mathrm e^x}x = 1.\]
D'autre part, $\displaystyle\lim_{x\to+\infty} x = +\infty$.
Donc, par produit de ces deux limites :
\[\lim_{x\to+\infty} x\left(1 + \frac 2 x - \frac{\mathrm e^x}x\right) = +\infty.\]
2.
$\displaystyle\lim_{x\to+\infty} x\mathrm e^{-x}$.
Corrigé
Pour tout réel $x$:
\[x\mathrm e^{-x} = x \cdot \frac 1{\mathrm e^x} = \frac{x}{\mathrm e^x}.\]
Or nous savons que $\displaystyle\lim_{x\to+\infty} \dfrac{\mathrm e^x}x = +\infty$,
donc par passage à l'inverse:
\[\lim_{x\to+\infty} \frac{x}{\mathrm e^x} = 0.\]
3.
$\displaystyle\lim_{x\to+\infty} \dfrac{\mathrm e^x}{\sqrt x}$.
Corrigé
Pour tout réel $x\ge 1$:
\[0 \le \sqrt{x} \le x \implies 0 \le \frac 1 x \le \frac 1 {\sqrt x}.\]
Puisque l'exponentielle est strictement positive, on en déduit que pour $x\ge 1$:
\[\frac{\mathrm e^x}{x} \le \frac{\mathrm e^x}{\sqrt x}.\]
Or nous savons que $\displaystyle\lim_{x\to+\infty} \dfrac{\mathrm e^x}x = +\infty$, donc par comparaison:
\[\lim_{x\to+\infty} \frac{\mathrm e^x}{\sqrt x} = +\infty.\]
4.
$\displaystyle\lim_{x\to+\infty} \mathrm e^{2x} - x\mathrm e^x$.
Corrigé
Pour tout réel $x$:
\[\mathrm e^{2x} - x\mathrm e^x = \mathrm e^{2x}\left(\frac{\mathrm e^{2x}}{\mathrm e^{2x}}- \frac{x\mathrm e^x}{\mathrm e^{2x}}\right)
=\mathrm (e^{x})^2\left(1 - \frac x{\mathrm e^x}\right).\]
D'une part, $\displaystyle\lim_{x\to+\infty} \mathrm e^x = +\infty$, donc par produit (par elle-même):
\[\lim_{x\to+\infty} \left(\mathrm e^x\right)^2 = +\infty.\]
D'autre part, on a déjà montré plus haut que $\displaystyle\lim_{x\to+\infty}\dfrac{x}{\mathrm e^x} = 0$ donc:
\[\lim_{x\to+\infty} 1 - \frac{x}{\mathrm e^x} = 1.\]
Donc par produit de ces deux limites :
\[\lim_{x\to+\infty} (\mathrm e^{x})^2\left(1 - \frac x{\mathrm e^x}\right) = +\infty.\]
retour