QCM : Limites de fonctions — 13 questions

Questions et réponses du QCM

1. Que décrit la limite d’une fonction f lorsque x se rapproche d’un point a ?

La valeur maximale de f sur son domaine
L’ensemble des antécédents de a
La dérivée de f au point a
Le comportement de f(x) près de a

Le comportement de f(x) près de a

Explication

La limite décrit le comportement de f(x) lorsque x se rapproche de a, ou lorsqu’il devient très grand en valeur absolue.

2. Laquelle des situations suivantes correspond à une limite infinie plutôt qu’à une limite inexistante ?

f(x) oscille sans se stabiliser
f(x) n’est pas définie au point étudié
f(x) tend vers +∞
f(x) prend alternativement deux valeurs

f(x) tend vers +∞

Explication

Une limite égale à +∞ ou à −∞ constitue un comportement limite. Elle ne doit pas être confondue avec une limite inexistante.

3. Quel comportement décrit correctement la fonction xⁿ lorsque x tend vers −∞ ?

Elle tend vers −∞ si n est pair et vers +∞ si n est impair
Elle tend vers +∞ si n est pair et vers −∞ si n est impair
Elle tend vers 0 pour tout entier n positif
Elle n’a pas de limite pour tout entier n

Elle tend vers +∞ si n est pair et vers −∞ si n est impair

Explication

À −∞, une puissance d’exposant pair tend vers +∞, tandis qu’une puissance d’exposant impair tend vers −∞.

4. Si deux fonctions ont respectivement pour limites finies l et l′, comment calcule-t-on la limite de leur somme, lorsqu’aucune forme indéterminée n’apparaît ?

En additionnant l et l′
En divisant l par l′
En multipliant l par l′
En prenant la plus grande des deux limites

En additionnant l et l′

Explication

Pour deux limites finies, les opérations s’effectuent terme à terme : la limite de la somme est l+l′.

5. Que peut-on conclure directement pour une somme dont les deux termes tendent vers +∞ ?

La somme n’a pas de limite
La somme est une forme indéterminée
La somme tend vers 0
La somme tend vers +∞

La somme tend vers +∞

Explication

Deux limites infinies de même signe s’additionnent en donnant cet infini : +∞+∞ vaut +∞.

6. Quel produit constitue une forme indéterminée ?

(+∞)×(+∞)
0×∞
3×(+∞)
2×5

0×∞

Explication

Le produit 0×∞ est indéterminé, car les comportements des deux facteurs peuvent se compenser de différentes manières.

7. Laquelle des expressions suivantes est une forme indéterminée ?

2×(+∞)
+∞−∞
+∞+∞
5/3

+∞−∞

Explication

Les quatre formes indéterminées sont +∞−∞, 0×∞, ∞/∞ et 0/0. Une forme indéterminée ne permet pas de connaître directement la limite.

8. Quelle transformation permet de traiter une expression présentant la forme 0×∞ ?

La multiplier par une quantité conjuguée dans tous les cas
La transformer en quotient f(x)/(1/g(x))
La développer systématiquement en somme
La remplacer directement par 0

La transformer en quotient f(x)/(1/g(x))

Explication

Le produit 0×∞ peut être réécrit sous la forme f(x)/(1/g(x)), ce qui permet d’obtenir une forme 0/0 ou ∞/∞.

9. Quelle méthode est adaptée au traitement d’une forme +∞−∞ ?

Diviser chaque terme par sa limite nulle
Appliquer systématiquement le taux de variation
Remplacer directement la différence par +∞
Factoriser par le monôme dominant ou utiliser la quantité conjuguée

Factoriser par le monôme dominant ou utiliser la quantité conjuguée

Explication

Pour une forme +∞−∞, on peut factoriser par le monôme dominant ou multiplier par la quantité conjuguée afin de transformer l’expression.

10. Comment traite-t-on généralement une forme ∞/∞ entre deux expressions polynomiales ?

En divisant par le monôme dominant de chaque expression
En additionnant le numérateur et le dénominateur
En factorisant uniquement le terme constant
En remplaçant le quotient par 1

En divisant par le monôme dominant de chaque expression

Explication

Pour une forme ∞/∞, on divise le numérateur et le dénominateur par leurs monômes dominants respectifs afin de comparer leurs comportements.

11. Pour déterminer la limite d’un polynôme lorsque x tend vers l’infini, quel terme faut-il considérer en priorité ?

Le terme de degré constant
La somme de tous les coefficients
Le terme de plus haut degré
Le terme de plus petit degré

Le terme de plus haut degré

Explication

À l’infini, le monôme de plus haut degré domine les autres termes du polynôme et détermine sa limite.

12. Quelle méthode permet de simplifier une expression irrationnelle contenant une différence de racines carrées ?

Développer uniquement le dénominateur
Remplacer chaque racine par son radicand
Comparer les degrés des polynômes
Multiplier par la quantité conjuguée

Multiplier par la quantité conjuguée

Explication

Multiplier et diviser par la quantité conjuguée permet d’utiliser l’identité (a−b)(a+b)=a²−b² et de faire disparaître la différence de racines.

13. Quelle expression est obtenue après rationalisation de √(x²+1) − x par sa quantité conjuguée ?

(x²+1)/(√(x²+1)+x)
1/(√(x²+1)+x)
1/(√(x²+1)−x)
√(x²+1)+x

1/(√(x²+1)+x)

Explication

En multipliant par la quantité conjuguée, le numérateur devient (x²+1)−x²=1, ce qui donne 1/(√(x²+1)+x).

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Qu'est-ce que la limite d'une fonction en un point a ou à l'infini ?

C'est le comportement de f(x) quand x approche a ou devient très grand.

Quels types de limites une fonction peut-elle avoir ?

Une limite finie, infinie (+∞ ou −∞), ou inexistante.

Que vaut la limite de xⁿ en +∞ selon la parité de n ?

xⁿ tend vers +∞ en +∞ pour n pair ou impair.

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