diff --git a/cours.md b/cours.md index 4a16b0bdb0d4e25fecd61a784da2e2f0967fe6f7..24d5b757980b032b5efef25678abe491110b3845 100644 --- a/cours.md +++ b/cours.md @@ -181,20 +181,25 @@ $\lim\limits_{x\rightarrow 0^-} f(x)=-\infty$. Dans certains cas il peut être intéressant d’étudier le comportement des fonctions quand $x\rightarrow\pm\infty$. Dans ces cas-là on dit qu’on s’intéresse au comportement *asymptotique* d’une fonction. Ce concept -est particulièrement relevant quand on étudie une fonction que a la +est particulièrement pertinent quand on étudie une fonction qui a la forme d’une fraction $$h(x)=\frac{f(x)}{g(x)}.$$ Si on s’intéresse au comportement à l’infini de cette fonction on va prendre sa “limite” lorsque $x\rightarrow\infty$ $$\lim_{x\rightarrow\infty} h(x)=\lim_{x\rightarrow\infty}\left(\frac{f(x)}{g(x)}\right).$$ Un exemple peut être $f(x)=x-1$, $g(x)=x+1$ et donc $h(x)=(x-1)/(x+1)$ -$$\lim_{x\rightarrow\infty} \frac{x-1}{x+1}=\lim_{x\rightarrow\infty} \frac{x}{x}=1.$$ +$$\lim_{x\rightarrow\infty} \frac{x-1}{x+1}=\lim_{x\rightarrow\infty} \frac{x(1-1/x)}{x(1+1/x)}=1.$$ De même quand on a $f(x)=3x^4-5x^3+1$, $g(x)=1$ et donc $h(x)=3x^4-5x^3+1$. Il vient donc -$$\lim_{x\rightarrow\infty} 3x^4-5x^3+1=\lim_{x\rightarrow\infty}3x^4=\infty.$$ +$$\lim_{x\rightarrow\infty} 3x^4-5x^3+1=\lim_{x\rightarrow\infty}3x^4\left(1-\frac{5}{3x}+\frac{1}{3x^4}\right)=\infty.$$ -Si nous compliquons un peu l’exemple, et que nous avons +Si nous compliquons un peu l’exemple et que nous avons $f(x)=x^3+3x^2+1$, $g(x)=x^2$ et donc $h(x)=(x^3+3x^2+1)/x^2$ $$\lim_{x\rightarrow\infty} (x^3+3x^2+1)/x^2=\lim_{x\rightarrow\infty} x=\infty.$$ +Un cas encore un peu plus complexe serait +$f(x)=3x^3+1$, $g(x)=4x^3+2x^2+x$ +$$ +\lim_{x\rightarrow \infty}\frac{f(x)}{g(x)}=\lim_{x\rightarrow \infty}\frac{3x^3(1+1/3x^3)}{4x^3(1+1/2x^+1/4x^2)}=\frac{3}{4}.$$ + Ce genre d’estimations est imporant en informatique lors de l’analyse de performance des algorithmes. On peut prendre l’exemple des algorithmes de tri “bubble sort” et “quick sort”. Leur complexité respective moyenne @@ -203,7 +208,7 @@ chaîne à trier. Si on fait le rapport pour de ces deux complexités on a $$\lim_{n\rightarrow\infty} \frac{n^2}{n\log(n)}=\lim_{n\rightarrow\infty} \frac{n}{\log(n)}.$$ On peut simplement voir que ce rapport va tendre vers l’infini en dessinant la courbe $n/\log(n)$. Il existe un moyen “analytique” -d’évaluerce rapport. Tout nombre $n$ peut s’écrire avec une précision +d’évaluer ce rapport. Tout nombre $n$ peut s’écrire avec une précision $p$ comme $$n=A\cdot 10^{p-1},$$ où $p$ est le nombre de chiffres significatifs qu’on veut représenter, et $1\leq A< 10$. On a également que[^1] @@ -214,7 +219,7 @@ La valeur de $y$ étant quelque chose de proche de 0, la somme converge vite vers une valeur finie et on peut faire l’approximation $$\log(n)\cong(p-1)\log(10),$$ pour $n$ grand (ce qui est équivalent à $p$ grand). On a donc que finalement le rapport $n/\log(n)$ va comme -$$\lim_{n\rightarrow\infty}\frac{n}{\log(n)}=\frac{A}{\log(10)}\cdot\lim_{n\rightarrow\infty}\frac{10^{p-1}}{(p-1)}=\frac{A}{\log(10)}\cdot\lim_{n\rightarrow\infty}\frac{10^{p-1}}{p}=\infty.$$ +$$\lim_{n\rightarrow\infty}\frac{n}{\log(n)}=\frac{A}{\log(10)}\cdot\lim_{p\rightarrow\infty}\frac{10^{p-1}}{(p-1)}=\frac{A}{\log(10)}\cdot\lim_{p\rightarrow\infty}\frac{10^{p-1}}{p}=\infty.$$ Continuité ---------- @@ -227,7 +232,7 @@ $\lim\limits_{x\rightarrow a}f(x)=f(a)$. Propriétés (Fonctions continues) +.# -Soient $f$ et $g$ deux fonctions continues en $a$ alors et $b$ un réel: +Soient $f$ et $g$ deux fonctions continues en $a$ et $b$ un réel: 1. $f+g$ est continue en $a$.