Le développement de
Application directe du cours · niveau 2 · mathématiques (PCSI), chapitre 9 — Analyse asymptotique · B. Calculs de développements limités
Énoncé
Donner le de .
Corrigé
Stratégie : la composition. On ne connaît pas de développement de en — le logarithme n'y est même pas défini. On connaît celui de pour : il faut donc faire apparaître un avec tendant vers .
La mise en forme. Posons . Comme est continue et vaut en , on a bien , et
Le décompte des ordres, à faire AVANT le calcul. Le terme dominant de est en . Donc est d'ordre , et d'ordre : pour un développement à l'ordre , il suffit d'aller jusqu'au terme en dans
⚠️ Le point délicat est là. L'ordre voulu sur le résultat exige le de , pas le : partir de ferait perdre le terme , donc l'un des deux contributeurs du coefficient final.
Le calcul. Le carré ne garde que son premier terme, les autres étant d'ordre au moins : D'où
Deux vérifications qui coûtent dix secondes. La fonction est paire, et son développement ne contient effectivement que des puissances paires. Et les deux coefficients sont négatifs, ce qui est cohérent : au voisinage de , donc .
Contrôle numérique. En : la valeur exacte est , la partie régulière donne . Cinq décimales concordent.
Ce que l'exercice installe. Composer, c'est trois gestes dans cet ordre : écrire avec , compter les ordres pour savoir jusqu'où pousser chaque facteur, puis seulement calculer. Le décompte préalable est ce qui distingue un calcul de développement limité d'une accumulation de termes au hasard.
Les autres exercices de ce chapitre Le cours du chapitre
Un blocage sur cet exercice ? Le tuteur d'Adloun guide par questions, sans donner la réponse.