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PrépaAnalyse●●●○○· 6 min
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DL en 0 : les 6 développements limités à connaître pour la prépa

$e^x$, $\ln(1+x)$, $\sin$, $\cos$, $(1+x)^\alpha$, $\dfrac{1}{1-x}$ à l'ordre 3. La table qui débloque toutes les limites en 0.

Les 6 DL fondamentaux en 0 (ordre 3)

ex=1+x+x22+x36+o(x3)e^x = 1 + x + \dfrac{x^2}{2} + \dfrac{x^3}{6} + o(x^3)

ln(1+x)=xx22+x33+o(x3)\ln(1 + x) = x - \dfrac{x^2}{2} + \dfrac{x^3}{3} + o(x^3)

sin(x)=xx36+o(x3)\sin(x) = x - \dfrac{x^3}{6} + o(x^3)

cos(x)=1x22+o(x3)\cos(x) = 1 - \dfrac{x^2}{2} + o(x^3)

(1+x)α=1+αx+α(α1)2x2+o(x2)(1 + x)^\alpha = 1 + \alpha x + \dfrac{\alpha(\alpha - 1)}{2} x^2 + o(x^2)

11x=1+x+x2+x3+o(x3)\dfrac{1}{1 - x} = 1 + x + x^2 + x^3 + o(x^3)

À quoi servent les DL

Ils permettent de remplacer une fonction par un polynôme au voisinage de 0, ce qui rend les limites du type 00\dfrac{0}{0} triviales.

Un exemple qui fait plaisir

limx0ex1xx2\displaystyle \lim_{x \to 0} \dfrac{e^x - 1 - x}{x^2}

Numérateur : ex1x=x22+o(x2)e^x - 1 - x = \dfrac{x^2}{2} + o(x^2).

Donc la limite vaut limx0x2/2x2=12\displaystyle \lim_{x \to 0} \dfrac{x^2/2}{x^2} = \dfrac{1}{2}.

Les 3 règles d’or

  1. Fais un DL à un ordre suffisant — sinon tu perds l’info clé.
  2. Ne jamais additionner les o(xn)o(x^n) d’ordres différents sans réfléchir.
  3. Vérifie que ton DL est bien en 0 (sinon fais un changement de variable).

L’astuce composition

Pour ln(1+sinx)\ln(1 + \sin x), remplace xx par sinx\sin x dans ln(1+u)\ln(1+u), puis substitue le DL de sin\sin et regroupe par ordre.

?À toi de jouer

Quel est le DL de sin(x) − x à l'ordre 3 en 0 ?

#DL#développement limité#prépa#analyse

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