📘 Fiche de cours
L'essentiel du cours
- Limite en un point : $\lim_{x \to x_0} f(x) = \ell$ signifie que $f(x)$ se rapproche de $\ell$ quand $x$ tend vers $x_0$.
- Continuité : $f$ est continue en $x_0$ si $\lim_{x \to x_0} f(x) = f(x_0)$.
- Opérations : Les fonctions usuelles (polynômes, rationnelles, racines) sont continues sur leurs domaines de définition.
- TVI (Théorème des Valeurs Intermédiaires) : Si $f$ est continue sur $[a, b]$, alors pour tout $k$ compris entre $f(a)$ et $f(b)$, il existe au moins un $c \in [a, b]$ tel que $f(c) = k$.
- Corollaire du TVI : Si $f$ est continue et strictement monotone sur $[a, b]$, l'équation $f(x) = k$ admet une solution unique.
Méthodes à maîtriser
- Levée d'indétermination : Utiliser la factorisation, le conjugué ou le taux d'accroissement.
- Continuité sur un intervalle : Vérifier la continuité en chaque point de l'intervalle.
- Encadrement : Utiliser les théorèmes de comparaison (gendarme) pour les limites avec sinus ou cosinus.
- Recherche de solution : Appliquer le TVI pour montrer l'existence d'une solution à $f(x)=0$.
Exemples corrigés
- Limite : $\lim_{x \to 2} \frac{x^2-4}{x-2} = \lim_{x \to 2} \frac{(x-2)(x+2)}{x-2} = \lim_{x \to 2} (x+2) = 4$.
- Continuité : Soit $f(x) = \frac{x^2-1}{x-1}$ pour $x \neq 1$ et $f(1)=2$. $\lim_{x \to 1} f(x) = \lim_{x \to 1} (x+1) = 2 = f(1)$, donc $f$ est continue en 1.
Erreurs fréquentes
- Oublier de préciser que la fonction est continue avant d'utiliser le TVI.
- Confondre $\lim_{x \to x_0} f(x) = \infty$ avec une asymptote verticale.
- Ne pas vérifier les conditions de signe aux bornes pour le TVI.