Exercice Limite De Fonction / Sac A Dos À Colorier
1. Notion de fonction composée Définition 1. Soient $f$ et $u$ deux fonctions de la variable réelle. On appelle fonction composée de $u$ par $f$, la fonction notée « $f\circ u$ », qui à chaque $x$ associe: $$\color{brown}{(f \circ u)(x) = f (u(x))}$$ La notation « $f\circ u$ » se lit « $f$ rond $u$ ». Domaine de définition de $f\circ u$ La fonction $f\circ u$ est définie pour tout nombre réel $x$ pour lequel $$\color{brown}{u(x)\text{ existe}\text{ et}u(x)\in D_f}$$ Ce qui équivaut à dire: $$ \color{brown}{x \in D_{f o u}\Leftrightarrow [x \in D_u\text{ et}u(x) \in D_f]}$$ Exercice résolu n°1. 1°) Déterminer l'expression de la fonction $f\circ u$, avec: $f(x) =2 x^3$ et $u(x) = 5 x+7$. 2°) A-t-on $f\circ u=u\circ f$? Propriété. La composition des fonctions n'est pas une opération commutative!! 2. Limite d'une fonction composée Théorème de la limite d'une fonction composée. $a$, $b$ et $c$ désignent des nombres réels ou $-\infty$ ou $+\infty$. Alors: $$\begin{array}{rll} \text{Si} &\dlim_{x\to a} u(x) ={\color{blue}{b}} \;\text{et}\; \dlim_{{\color{blue}{x\to b}}} f(x)= c, &\\ &\text{Alors}\;\dlim_{x\to a} f(u(x)) = c& \\ \end{array}$$ On pourrait utiliser notre « variable relai » $X = u(x)$.
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On a alors: $X = u(x)$ donc: $(f \circ u)(x) = f(u(x)) = f(X)$ donc: $$\begin{array}{rll} \text{Si} &\dlim_{x\to a} u(x) ={\color{blue}{b}} \;\text{et}\; \dlim_{X\to{\color{blue}{b}}} f({\color{blue}{X}}) = c, &\\ &\text{Alors}\;\dlim_{x\to a} (f\circ u)(x)) = c& \\ \end{array}$$ Autrement dit: Pour calculer la limite d'une fonction composée, il suffit de calculer les limites « au fur et à mesure » en commençant par les limites des expressions « les plus intérieures ». Exercice résolu n°2. On considère la fonction $f$ définie par: $f(x)=\dfrac{1}{\sqrt{3x^2+5}}$. Décomposer la fonction $f$ à l'aide des fonctions de référence données ci-dessous: Fonction affine $a$ définie par: $a(x)=mx+p$, $m$ et $p$ à préciser. Fonction carrée $c$ définie par: $c(x)=x^2$. Fonction inverse $i$ définie par: $i(x)=\dfrac{1}{x}$. Fonction racine carrée $r$: $r(x)=\sqrt{x}$. Exercice résolu n°3. Décomposer la fonction $f$ de deux manières, à l'aide des deux fonctions uniquement que vous devez définir. Exercice résolu n°3.
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