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LycéeAnalyse●●○○○· 4 min
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L'exponentielle bat toutes les puissances (en +∞)

Aussi grande soit la puissance $x^n$, $e^x$ finit par la dépasser. La règle qui tranche toutes les limites du type $e^x / x^n$.

Le théorème des croissances comparées

Pour tout entier n1n \geq 1 :

limx+exxn=+\lim_{x \to +\infty} \dfrac{e^x}{x^n} = +\infty

Traduction : à l’infini, exe^x écrase n’importe quelle puissance de xx.

Le mnémonique

« Exp gagne toujours contre les puissances ». Puis « les puissances gagnent contre les log » : limx+xnlnx=+\displaystyle \lim_{x \to +\infty} \dfrac{x^n}{\ln x} = +\infty.

Hiérarchie en ++\infty : lnxxnex\ln x \ll x^n \ll e^x.

Cas symétrique en -\infty

limxxnex=0\displaystyle \lim_{x \to -\infty} x^n e^x = 0 (quel que soit nn).

L’exponentielle écrase encore la puissance, cette fois vers 0.

Autres limites clés à retenir

  • limx0ex1x=1\displaystyle \lim_{x \to 0} \dfrac{e^x - 1}{x} = 1 (c’est la dérivée de exe^x en 0).
  • limx+lnxx=0\displaystyle \lim_{x \to +\infty} \dfrac{\ln x}{x} = 0.

Piège du signe

limxex=0\displaystyle \lim_{x \to -\infty} e^x = 0 (pas -\infty). L’exponentielle est toujours positive.

?À toi de jouer

lim (x → +∞) (x³ / eˣ) vaut :

#exponentielle#limites#croissances comparées

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