mathématiques approfondies (ECG 1re année) · Chapitre 8 · Exercice
Trois équivalents à trouver
Analyse asymptotique et séries · Équivalents et négligeabilité · niveau 2
Énoncé
Donner un équivalent simple, quand , de , de , et de .
Corrigé
Le logarithme. On sort le terme dominant du logarithme :
Le quotient par vaut , qui tend vers . Donc .
La différence de racines est une forme indéterminée : on multiplie par la quantité conjuguée.
Le dénominateur est équivalent à , donc l'expression tend vers : elle est équivalente à la constante .
Le quotient d'exponentielles. Par croissances comparées, et . Donc et , et le quotient de deux équivalents étant un équivalent du quotient :
Le point délicat est le premier : on ne remplace pas par à l'intérieur du logarithme comme on le ferait dans un produit. Ici cela donne le bon résultat, mais seulement après vérification du quotient — et cela échouerait pour , où l'argument tend vers .
Le point à retenir. L'équivalence est compatible avec le produit, le quotient et les puissances fixes, jamais avec la somme ni avec la composition. Devant un logarithme ou une exponentielle, on revient au quotient.