Limite infinie à l'infini

Définition

Soit \(f\) une fonction définie sur un intervalle \(]a ;+\infty[\).

On dit que f a pour limite \(+\infty\) en \(+\infty\) si les images de \(x\) par la fonction \(f\) prennent des valeurs plus grandes que n'importe quel réel donné dès que \(x\) est assez grand.

On note alors \(\lim\limits_{x \to +\infty} f(x)=+\infty\).

Limite infinie en l'infini

Complémentà titre d'exercice...

On peut donner des définitions analogues d'une :

  • limite égale à \(-\infty\) en \(+\infty\)

  • limite égale à \(-\infty\) en \(-\infty\)

  • limite égale à \(+\infty\) en \(-\infty\)

ExempleLimites usuelles

\(\lim\limits_{x \to +\infty} x^2=+\infty\)

\(\lim\limits_{x \to -\infty} x^2 = +\infty\)

\(\lim\limits_{x \to +\infty} \sqrt x=+\infty\)

Complément

Pour démontrer ces résultats, inspirez-vous de l'activité précédente.

Remarque

Si une fonction \(f\) admet une limite infinie en \(+\infty\), alors la suite de terme général \(u_n=f(n)\) a la même limite.

Attention

La réciproque est fausse ! !

Exemple : \(f(x)=x\sin \left( \frac{\pi}{2}+2\pi x\right)\)

\(f(n)=n\) donc diverge vers \(+\infty\), mais \(f(x)\) oscille sans cesse et n'a pas de limite.

MéthodeDresser un tableau de variation complet

Dorénavant, on fera figurer dans les tableaux de variations les limites éventuelles.

On lit sur ce tableau que \(\lim\limits_{x \to +\infty} x^2=+\infty\) et \(\lim\limits_{x \to -\infty} x^2=+\infty\)