Math Problem Statement

Lim lorsque x tend vers 3 de racine de x+1 moins 2 sur x-3

Solution

Nous allons calculer la limite suivante :

limx3x+12x3\lim_{x \to 3} \frac{\sqrt{x+1} - 2}{x - 3}

À première vue, il semble que cette limite soit de la forme indéterminée 00\frac{0}{0}. En effet, si nous évaluons directement en x=3x = 3 :

3+1233=420=220=00\frac{\sqrt{3+1} - 2}{3 - 3} = \frac{\sqrt{4} - 2}{0} = \frac{2 - 2}{0} = \frac{0}{0}

Pour résoudre cette indétermination, nous allons multiplier par le conjugué du numérateur. Le conjugué de x+12\sqrt{x+1} - 2 est x+1+2\sqrt{x+1} + 2. On multiplie donc le numérateur et le dénominateur par ce conjugué :

limx3x+12x3×x+1+2x+1+2=limx3(x+1)222(x3)(x+1+2)\lim_{x \to 3} \frac{\sqrt{x+1} - 2}{x - 3} \times \frac{\sqrt{x+1} + 2}{\sqrt{x+1} + 2} = \lim_{x \to 3} \frac{(\sqrt{x+1})^2 - 2^2}{(x - 3)(\sqrt{x+1} + 2)}

Cela simplifie le numérateur grâce à la différence de carrés :

(x+1)222=(x+1)4=x3(\sqrt{x+1})^2 - 2^2 = (x + 1) - 4 = x - 3

La limite devient alors :

limx3x3(x3)(x+1+2)\lim_{x \to 3} \frac{x - 3}{(x - 3)(\sqrt{x+1} + 2)}

On peut maintenant simplifier par x3x - 3 (tant que x3x \neq 3) :

limx31x+1+2\lim_{x \to 3} \frac{1}{\sqrt{x+1} + 2}

En substituant x=3x = 3 dans l'expression, on obtient :

13+1+2=12+2=14\frac{1}{\sqrt{3+1} + 2} = \frac{1}{2 + 2} = \frac{1}{4}

La limite recherchée est donc :

14\boxed{\frac{1}{4}}

Souhaitez-vous plus de détails ou avez-vous des questions ?

Voici 5 questions connexes :

  1. Comment résout-on les limites de forme 00\frac{0}{0} ?
  2. Quelle est l'utilité de la technique du conjugué dans le calcul des limites ?
  3. Pourquoi la forme 00\frac{0}{0} est-elle considérée comme une indétermination ?
  4. Comment calculer la dérivée d'une fonction avec des racines carrées ?
  5. Que se passe-t-il si on ne peut pas éliminer une indétermination dans une limite ?

Astuce : Lorsque vous rencontrez une forme indéterminée, explorez les techniques comme la factorisation, l'utilisation du conjugué ou la règle de l'Hôpital pour simplifier l'expression.

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Math Problem Analysis

Mathematical Concepts

Limits
Indeterminate Forms
Radical Expressions

Formulas

Difference of squares: (a - b)(a + b) = a^2 - b^2
Limit of a function: lim_{x -> a} f(x)

Theorems

Conjugate method for limits
L'Hopital's Rule (optional, if mentioned)

Suitable Grade Level

Grades 11-12