Développements Limités ====================== DLx(y) = QUOI ? --------------- * DL3(0) = Développement Limité à l'ordre 3 autour de 0 * Exemple: DL3(0) de f(x) = x + x² + x³ + x⁴ → On garde que x + x² + x³ et on écrit "+ o(x³)" o(x²) = QUOI ? -------------- * o(x²) = "négliger tout ce qui vient après x²" * Exemple: x + x² + x³ + x⁴ = x + x² + o(x²) * RÈGLE: écrire o(x^n) où n = ordre demandé FORMULES DE BASE (données en exam) ---------------------------------- 1. e^x = 1 + x + x²/2 + x³/6 + o(x³) 2. ln(1+x) = x - x²/2 + x³/3 + o(x³) 3. sin(x) = x - x³/6 + o(x³) 4. cos(x) = 1 - x²/2 + o(x²) 5. 1/(1-x) = 1 + x + x² + o(x²) RECETTE RAPIDE -------------- 1. Fonction simple → utiliser formule du tableau 2. Produit f×g → multiplier leurs DL 3. Quotient f/g → faire (1/g)×f 4. Composée f(g(x)) → remplacer x par g(x) EXEMPLE EXPRESS: f(x) = sin(x)/x -------------------------------- 1. sin(x) = x - x³/6 + o(x³) 2. Diviser par x: (x - x³/6)/x = 1 - x²/6 + o(x²) F'(x) et F''(x) ? ----------------- * F'(x) = dérivée première * F''(x) = dérivée seconde * RACCOURCI: Dans DL, coefficient de x^n = F^(n)(0)/n! TECHNIQUE DE SURVIE ------------------- 1. Toujours écrire "+ o(x^n)" à la fin 2. Pour multiplication: garder que les x^n où n ≤ ordre 3. Pour division: faire comme une division classique 4. Si bloqué: utiliser la calculatrice pour vérifier EN CAS DE PANIQUE ----------------- 1. Regarder si forme ressemble à formule du tableau 2. Si produit: faire terme à terme 3. Si quotient: transformer en produit avec 1/(...) 4. Vérifier l'ordre demandé 5. Ne pas oublier o(x^n) Formules Données en Examen -------------------------- .. note:: Vous aurez accès au tableau des DL usuels. L'objectif est de transformer votre fonction pour utiliser ces formules. Méthode Express en 5 Étapes --------------------------- 1. IDENTIFIER LE TYPE DE CALCUL ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~ A) Si fonction composée avec exponentielle: * ln(1+x) → Utiliser DL de ln * e^(f(x)) → faire DL de f(x) puis composer avec DL de exp B) Si fraction: * Faire DL numérateur et dénominateur séparément * Diviser les polynômes C) Si racine: * Utiliser DL de (1+x)^α avec α = 1/2 2. TROUVER L'ORDRE NÉCESSAIRE ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~ * Pour une limite: ordre = degré où apparaît la première différence * Pour un DL: ordre demandé + 1 pour être sûr * Pour une somme/produit: même ordre pour tous les termes 3. CALCUL PRATIQUE [CALC] ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~ Pour calculer rapidement: 1. Stocker les DL intermédiaires dans la calculatrice 2. Utiliser CALC → POLY pour multiplier les polynômes 3. Ne garder que les termes jusqu'à l'ordre voulu 4. RÈGLES DE CALCUL ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~ * Somme: Aligner et additionner les termes de même degré * Produit: Distribuer et ne garder que les termes ≤ ordre demandé * Quotient: Division des polynômes avec reste 5. VÉRIFICATION ~~~~~~~~~~~~~~~ * Les puissances de x doivent être croissantes * Vérifier la cohérence du premier terme non nul * [CALC] Tracer les graphes des deux fonctions autour du point Exemple Type (Final) -------------------- Question: f(x) = cos(x)ln(1+x) à l'ordre 4 en 0 1. **Identifier**: * Produit de deux fonctions * Besoin des DL de cos(x) et ln(1+x) 2. **Ordre**: * Demandé: 4 * Faire DL à ordre 4 pour chaque fonction 3. **Application**: cos(x) = 1 - x²/2 + x⁴/24 + o(x⁴) ln(1+x) = x - x²/2 + x³/3 - x⁴/4 + o(x⁴) 4. **Multiplication**: * (1)(x) = x * (1)(-x²/2) = -x²/2 * (-x²/2)(x) = -x³/2 * Etc... 5. **Résultat Final**: f(x) = x - x²/2 - x³/6 + o(x⁴) Pièges à Éviter --------------- 1. Ne pas oublier o(x^n) dans l'écriture 2. Bien vérifier l'ordre demandé 3. Pour les limites, factoriser par la plus grande puissance .. tip:: En examen: Toujours commencer par les questions sur les DL car elles donnent souvent des points faciles.