PEGASUS · BAC · Cned — Mathématiques (spécialité) · SÉQUENCE 5 / 15

Séquence 5 — Limites des fonctions

⭐ Une phrase décide de tout : « avant tout calcul, j’identifie le type d’expression ; en cas de forme indéterminée, je transforme l’écriture » — factoriser, conjuguée, (sin x)/x, composition, comparaison.

📊 Cours Cned : séance 1 (15 p.), séance 2 (6 p.), séance 3 (19 p.), séance 7 « Entraînement au bac » (4 p.), synthèse (13 p.), évaluation auto-corrigée + corrigé (7 p.) — 64 pages lues en entier, pages clés vérifiées sur le rendu. Séances 4 à 6 : en ligne, non téléchargeables. 🎙️ Oral : 3 « minutes du prof » (≈ 4 min) non transcrites — couche déclarée. 🧮 Python : toutes les valeurs recalculées (valeurs_seq5.py, 156 contrôles, 0 échec) — 13 écarts signalés, dont une limite fausse (31/2 au lieu de 27/2), deux inégalités inversées et deux QCM sans bonne réponse. 📝 Pas de devoir noté : une évaluation auto-corrigée (1 h). Prépare la séquence 6 (devoir n°3, semaine 50). 25 micro-notions, ≈ 216 min.
Verrouillage séq. 5
0/25
← Cours du Cned (maths)🎞️ Diapos 2.0🧠 Page blanche

Ordre de travail conseillé : séance 1 → 2 → 3, chaque activité et chaque exercice faits avant leur corrigé, puis le sujet commenté de la séance 7 en cachant la correction, puis l’évaluation auto-corrigée en conditions (1 h) et sa correction, puis la page blanche. Les branches infinies sont un approfondissement.

▶

N1 · 🔭 Les quatre activités d’introduction

séance 1, 15 p.
0/4
⬜

Activité 1 : f(x) = (3x + 1)/(x − 2) en ±∞

~8 min
📊 COURS CNED
Tableau ⇒ conjecture 3 ; preuve : f(x) − 3 = 7/(x − 2) → 0 en ±∞ ⇒ lim f = 3 (y = 3 asymptote).
🎙️ ORAL
COUCHE VIDE — déclarée les « minutes du prof » de la séquence (Étude de fonctions 1 à 3 sur 12 : 1 min 21, 1 min 25, 1 min 21) ne sont pas transcrites : à regarder sur la plateforme.
⚠️ PIÈGE
Le tableau du Cned donne f(−10) « 2,1466 » : c’est 29/12 ≈ 2,4167.
📝 TOMBE AU DEVOIR / AU BAC
Prouver une limite en se ramenant à « … → 0 ».
⬜

Activité 2 : les fonctions de référence en 0

~10 min
📊 COURS CNED
1/√x > 10⁶ ⇔ 0 < x < 10⁻¹² ; 1/x² > 10⁶ ⇔ 0 < |x| < 10⁻³ ; 1/x < −10⁶ ⇔ −10⁻⁶ < x < 0. Ces inéquations sont les définitions des limites infinies en 0.
🎙️ ORAL
COUCHE VIDE — déclarée les « minutes du prof » de la séquence (Étude de fonctions 1 à 3 sur 12 : 1 min 21, 1 min 25, 1 min 21) ne sont pas transcrites : à regarder sur la plateforme.
⚠️ PIÈGE
Sens des inégalités : on passe par 1/x décroissante sur ]0 ; +∞[.
📝 TOMBE AU DEVOIR / AU BAC
Comprendre la définition.
⬜

Activité 3 : limite infinie à droite de 2

~10 min
📊 COURS CNED
Pour A > 3 : f(x) > A ⇔ 2 < x < x₀ = 2 + 7/(A − 3) ⇒ limx→2⁺ f = +∞ ; de même limx→2⁻ f = −∞.
🎙️ ORAL
COUCHE VIDE — déclarée les « minutes du prof » de la séquence (Étude de fonctions 1 à 3 sur 12 : 1 min 21, 1 min 25, 1 min 21) ne sont pas transcrites : à regarder sur la plateforme.
⚠️ PIÈGE
Le corrigé conclut « f(x) < A » puis « f(x) > A » : les deux sont inversées.
📝 TOMBE AU DEVOIR / AU BAC
Rédaction d’une définition (approfondissement).
⬜

Activité 4 : un « trou » en 1

~6 min
📊 COURS CNED
(x² − 4x + 3)/(x − 1) = x − 3 pour x ≠ 1 ⇒ limite −2 en 1 ; droite privée du point (1 ; −2).
🎙️ ORAL
COUCHE VIDE — déclarée les « minutes du prof » de la séquence (Étude de fonctions 1 à 3 sur 12 : 1 min 21, 1 min 25, 1 min 21) ne sont pas transcrites : à regarder sur la plateforme.
⚠️ PIÈGE
Limite finie en a ⇒ pas d’asymptote verticale.
📝 TOMBE AU DEVOIR / AU BAC
Forme 0/0 levée par factorisation.
▶

N2 · 📏 Définitions, limites usuelles, asymptotes

séance 1, § 2
0/4
⬜

Limite en ±∞ : les définitions

~8 min
📊 COURS CNED
lim = ℓ : tout intervalle ouvert contenant ℓ contient toutes les valeurs f(x) pour x assez grand ; = +∞ : tout ]A ; +∞[ ; en −∞ : « x négatif, assez grand en valeur absolue ».
🎙️ ORAL
COUCHE VIDE — déclarée les « minutes du prof » de la séquence (Étude de fonctions 1 à 3 sur 12 : 1 min 21, 1 min 25, 1 min 21) ne sont pas transcrites : à regarder sur la plateforme.
⚠️ PIÈGE
« Pour ne plus en sortir » : la courbe peut traverser la bande avant, pas après.
📝 TOMBE AU DEVOIR / AU BAC
Extension des suites (séquence 2).
⬜

Limites usuelles en ±∞

~8 min
📊 COURS CNED
xᵏ → +∞ en +∞ ; en −∞ : −∞ si k impair, +∞ si k pair ; 1/xᵏ → 0 (k ≥ 1) ; eˣ → +∞ en +∞, → 0 en −∞ ; e−x → 0 en +∞.
🎙️ ORAL
COUCHE VIDE — déclarée les « minutes du prof » de la séquence (Étude de fonctions 1 à 3 sur 12 : 1 min 21, 1 min 25, 1 min 21) ne sont pas transcrites : à regarder sur la plateforme.
⚠️ PIÈGE
Le cours écrit « k ∈ ℕ » : il faut k ∈ ℕ* (1/x⁰ = 1).
📝 TOMBE AU DEVOIR / AU BAC
Base de tout calcul.
⬜

Limite en un réel, à gauche, à droite

~8 min
📊 COURS CNED
x → a avec x < a (gauche) ou x > a (droite). 1/xᵏ en 0 : k impair ⇒ −∞ à gauche, +∞ à droite, pas de limite ; k pair ⇒ +∞.
🎙️ ORAL
COUCHE VIDE — déclarée les « minutes du prof » de la séquence (Étude de fonctions 1 à 3 sur 12 : 1 min 21, 1 min 25, 1 min 21) ne sont pas transcrites : à regarder sur la plateforme.
⚠️ PIÈGE
Écrire la condition sous la flèche : x → 0, x > 0.
📝 TOMBE AU DEVOIR / AU BAC
Limite d’un quotient en un point interdit.
⬜

Asymptotes horizontale et verticale

~8 min
📊 COURS CNED
Limite réelle L en ±∞ ⇒ y = L ; limite infinie en a (d’un côté suffit) ⇒ x = a. MN → 0.
🎙️ ORAL
COUCHE VIDE — déclarée les « minutes du prof » de la séquence (Étude de fonctions 1 à 3 sur 12 : 1 min 21, 1 min 25, 1 min 21) ne sont pas transcrites : à regarder sur la plateforme.
⚠️ PIÈGE
Une limite infinie en ±∞ ne donne pas d’asymptote horizontale.
📝 TOMBE AU DEVOIR / AU BAC
Interprétation graphique, très fréquente.
▶

N3 · ➕ Opérations et formes indéterminées

séance 2, § 1
0/3
⬜

Somme et produit

~8 min
📊 COURS CNED
Règles des signes ; 4 formes indéterminées : ∞ − ∞, 0 × ∞, ∞/∞, 0/0. Indéterminée = la propriété ne conclut pas.
🎙️ ORAL
COUCHE VIDE — déclarée les « minutes du prof » de la séquence (Étude de fonctions 1 à 3 sur 12 : 1 min 21, 1 min 25, 1 min 21) ne sont pas transcrites : à regarder sur la plateforme.
⚠️ PIÈGE
« Indéterminée » ≠ « pas de limite » : il faut transformer.
📝 TOMBE AU DEVOIR / AU BAC
Repérer la FI avant de choisir une méthode.
⬜

Inversion, quotient, signe du dénominateur

~10 min
📊 COURS CNED
f → 0⁺ ⇒ 1/f → +∞ ; f → 0⁻ ⇒ −∞. ℓ/0 (ℓ ≠ 0) : règle des signes. 1/(2 − x) : −∞ à droite de 2, +∞ à gauche.
🎙️ ORAL
COUCHE VIDE — déclarée les « minutes du prof » de la séquence (Étude de fonctions 1 à 3 sur 12 : 1 min 21, 1 min 25, 1 min 21) ne sont pas transcrites : à regarder sur la plateforme.
⚠️ PIÈGE
Oublier d’étudier le signe du dénominateur est l’erreur n°1.
📝 TOMBE AU DEVOIR / AU BAC
Asymptote verticale.
⬜

Polynômes et rationnelles en ±∞

~8 min
📊 COURS CNED
Polynôme ⇒ limite du monôme de plus haut degré ; rationnelle ⇒ limite du quotient des monômes de plus haut degré (preuve : factoriser).
🎙️ ORAL
COUCHE VIDE — déclarée les « minutes du prof » de la séquence (Étude de fonctions 1 à 3 sur 12 : 1 min 21, 1 min 25, 1 min 21) ne sont pas transcrites : à regarder sur la plateforme.
⚠️ PIÈGE
Règle valable seulement en ±∞.
📝 TOMBE AU DEVOIR / AU BAC
Calcul rapide d’asymptote horizontale.
▶

N4 · 🧷 Limites de référence et composition

séance 2, § 2-3
0/3
⬜

Continuité et nombre dérivé

~8 min
📊 COURS CNED
Continue : limx→a f = f(a) (3x√(x² + x + 3) → 18 en 2). Dérivable : limh→0 (f(a + h) − f(a))/h = f′(a) ; (√(3 + x) − √3)/x → 1/(2√3).
🎙️ ORAL
COUCHE VIDE — déclarée les « minutes du prof » de la séquence (Étude de fonctions 1 à 3 sur 12 : 1 min 21, 1 min 25, 1 min 21) ne sont pas transcrites : à regarder sur la plateforme.
⚠️ PIÈGE
Le cours imprime « x → h » : c’est h → 0.
📝 TOMBE AU DEVOIR / AU BAC
Lever un 0/0 avec une racine.
⬜

Limites trigonométriques

~6 min
📊 COURS CNED
En 0 : cos → 1, sin → 0, (sin x)/x → 1, (cos x − 1)/x → 0.
🎙️ ORAL
COUCHE VIDE — déclarée les « minutes du prof » de la séquence (Étude de fonctions 1 à 3 sur 12 : 1 min 21, 1 min 25, 1 min 21) ne sont pas transcrites : à regarder sur la plateforme.
⚠️ PIÈGE
(sin x)/x → 1 en 0, mais → 0 en +∞ (gendarmes).
📝 TOMBE AU DEVOIR / AU BAC
Faire apparaître (sin x)/x.
⬜

Limite d’une fonction composée

~8 min
📊 COURS CNED
g → β et h → L en β ⇒ h∘g → L. √(x² + 1) → +∞ ; x sin(1/x) = sin X / X avec X = 1/x → 0 ⇒ 1.
🎙️ ORAL
COUCHE VIDE — déclarée les « minutes du prof » de la séquence (Étude de fonctions 1 à 3 sur 12 : 1 min 21, 1 min 25, 1 min 21) ne sont pas transcrites : à regarder sur la plateforme.
⚠️ PIÈGE
Toujours écrire « par composition avec X = … ».
📝 TOMBE AU DEVOIR / AU BAC
Changement de variable.
▶

N5 · ⚖️ Comparaison ; fonctions et suites

séance 3, § 1
0/2
⬜

Comparaison, gendarmes, ordre

~10 min
📊 COURS CNED
f ≥ u → +∞ ⇒ f → +∞ ; u ≤ f ≤ v, même limite L ⇒ f → L ; |f − L| ≤ u → 0 ⇒ f → L ; f < g ⇒ L ≤ L′.
🎙️ ORAL
COUCHE VIDE — déclarée les « minutes du prof » de la séquence (Étude de fonctions 1 à 3 sur 12 : 1 min 21, 1 min 25, 1 min 21) ne sont pas transcrites : à regarder sur la plateforme.
⚠️ PIÈGE
Gendarmes : limite finie seulement ; l’inégalité stricte devient large.
📝 TOMBE AU DEVOIR / AU BAC
Toutes les limites avec sin, cos.
⬜

Fonctions et suites

~8 min
📊 COURS CNED
un = f(n), f → ℓ ⇒ un → ℓ ; réciproque fausse (cos(2πn) = 1). (3n² − 1)/(2n² − n) → 3/2 ; √((4n² + 3)/(n² + n)) → 2.
🎙️ ORAL
COUCHE VIDE — déclarée les « minutes du prof » de la séquence (Étude de fonctions 1 à 3 sur 12 : 1 min 21, 1 min 25, 1 min 21) ne sont pas transcrites : à regarder sur la plateforme.
⚠️ PIÈGE
Ne pas conclure qu’une fonction a une limite parce que la suite en a une.
📝 TOMBE AU DEVOIR / AU BAC
Pont séquence 2.
▶

N6 · 🛠️ Méthodes et branches infinies

séance 3, § 2-4
0/5
⬜

Méthodes 1 : type d’expression, factorisation

~10 min
📊 COURS CNED
Identifier le type d’expression. (x² − 3x + 2)/(x² − 4) : 1 en ±∞, ±∞ en −2 selon le côté, 1/4 en 2 après factorisation par (x − 2).
🎙️ ORAL
COUCHE VIDE — déclarée les « minutes du prof » de la séquence (Étude de fonctions 1 à 3 sur 12 : 1 min 21, 1 min 25, 1 min 21) ne sont pas transcrites : à regarder sur la plateforme.
⚠️ PIÈGE
0/0 en a pour une rationnelle ⇒ factoriser par (x − a).
📝 TOMBE AU DEVOIR / AU BAC
Exercice type « limites aux bornes ».
⬜

Méthodes 2 : conjuguée, trigonométrie, encadrement

~10 min
📊 COURS CNED
tan x / x → 1 ; sin²x / x → 0 ; x − √x = √x(√x − 1) → +∞ ; 2x + √(4x² + 1) → 0 en −∞ (conjuguée) ; (x + sin x)/(3x + 1) → 1/3.
🎙️ ORAL
COUCHE VIDE — déclarée les « minutes du prof » de la séquence (Étude de fonctions 1 à 3 sur 12 : 1 min 21, 1 min 25, 1 min 21) ne sont pas transcrites : à regarder sur la plateforme.
⚠️ PIÈGE
Conjuguée : (a + b)(a − b) = a² − b² fait disparaître la racine.
📝 TOMBE AU DEVOIR / AU BAC
Forme ∞ − ∞ avec racine.
⬜

Branches infinies (approfondissement)

~8 min
📊 COURS CNED
ℓ ⇒ y = ℓ ; sinon f(x)/x → 0 (axe Ox), → ±∞ (axe Oy), → a ⇒ f(x) − ax → b : y = ax + b, ou → ±∞ : direction y = ax.
🎙️ ORAL
COUCHE VIDE — déclarée les « minutes du prof » de la séquence (Étude de fonctions 1 à 3 sur 12 : 1 min 21, 1 min 25, 1 min 21) ne sont pas transcrites : à regarder sur la plateforme.
⚠️ PIÈGE
Au bac, on donne en général l’équation : il suffit de montrer f(x) − (ax + b) → 0.
📝 TOMBE AU DEVOIR / AU BAC
Asymptote oblique.
⬜

Exercice 7 : y = x + 3

~10 min
📊 COURS CNED
Dénominateur (2x − 5)(x − 2) ; f = (x² + x − 2)/(x − 2) ; x = 2 asymptote ; en 5/2 : 27/2 (trou) ; f − (x + 3) = 4/(x − 2) → 0 ; au-dessus pour x > 2.
🎙️ ORAL
COUCHE VIDE — déclarée les « minutes du prof » de la séquence (Étude de fonctions 1 à 3 sur 12 : 1 min 21, 1 min 25, 1 min 21) ne sont pas transcrites : à regarder sur la plateforme.
⚠️ PIÈGE
Le corrigé écrit 31/4 puis 31/2 : c’est 27/4, 27/2 ; domaine à ordonner : ]−∞ ; 2[ ∪ ]2 ; 2,5[ ∪ ]2,5 ; +∞[.
📝 TOMBE AU DEVOIR / AU BAC
Asymptote oblique + position.
⬜

Exercice 8 : y = x + 1

~10 min
📊 COURS CNED
d(x) = 1/(2(x − 2)²) > 0 ⇒ au-dessus ; d ≤ 1 ⇔ x ≤ 2 − √2/2 ou x ≥ 2 + √2/2 ; f′ = (x − 3)(x² − 3x + 3)/(x − 2)³ ; f(3) = 9/2.
🎙️ ORAL
COUCHE VIDE — déclarée les « minutes du prof » de la séquence (Étude de fonctions 1 à 3 sur 12 : 1 min 21, 1 min 25, 1 min 21) ne sont pas transcrites : à regarder sur la plateforme.
⚠️ PIÈGE
x² − 3x + 3 n’a pas de racine (Δ = −3) : son signe est constant.
📝 TOMBE AU DEVOIR / AU BAC
Étude complète de fonction.
▶

N7 · 🎯 Entraînement au bac et évaluation

séances 3 (exercices), 7, évaluation
0/4
⬜

Exercices 4 à 6

~12 min
📊 COURS CNED
Ex. 4 : −∞, 1, −3/2, 3, 3/4, 9. Ex. 5 : (x − 1)(x − 2)(x − 3)(x − 10000), minimum ≈ −1,054 × 10¹⁵. Ex. 6 : 1/2, +∞, 3 asymptotes, a = 2, +∞, 1.
🎙️ ORAL
COUCHE VIDE — déclarée les « minutes du prof » de la séquence (Étude de fonctions 1 à 3 sur 12 : 1 min 21, 1 min 25, 1 min 21) ne sont pas transcrites : à regarder sur la plateforme.
⚠️ PIÈGE
Fenêtre du corrigé : Ymin = −10¹⁵ coupe le minimum.
📝 TOMBE AU DEVOIR / AU BAC
Banque de méthodes.
⬜

La méthode générale de la séance 7

~6 min
📊 COURS CNED
Référence ? → opérations → composition / terme prépondérant / conjuguée / croissances comparées → comparaison ou encadrement.
🎙️ ORAL
COUCHE VIDE — déclarée les « minutes du prof » de la séquence (Étude de fonctions 1 à 3 sur 12 : 1 min 21, 1 min 25, 1 min 21) ne sont pas transcrites : à regarder sur la plateforme.
⚠️ PIÈGE
« Observer l’expression » avant de calculer.
📝 TOMBE AU DEVOIR / AU BAC
Choisir la méthode.
⬜

Croissance comparée et sujet commenté

~10 min
📊 COURS CNED
x eˣ → +∞ ; x e1 − x² = (e/x) × x²/ex² → 0 car X/eX → 0 ; (x² − 4)/(x² − 1) : y = 1, x = ±1 ; x + sin x ≥ x − 1 → +∞.
🎙️ ORAL
Séance 4 (croissances comparées) : en ligne, non téléchargée.
⚠️ PIÈGE
Pas d’indétermination pour x eˣ en +∞ : +∞ × +∞.
📝 TOMBE AU DEVOIR / AU BAC
D’après bac S 2017 et 2016.
⬜

L’évaluation auto-corrigée et les écarts

~8 min
📊 COURS CNED
Une fonction, 10 questions : FI, factorisation, limites, f(x)/x → 1, f(x) − x → 0, asymptote oblique y = x, asymptote verticale.
🎙️ ORAL
COUCHE VIDE — déclarée les « minutes du prof » de la séquence (Étude de fonctions 1 à 3 sur 12 : 1 min 21, 1 min 25, 1 min 21) ne sont pas transcrites : à regarder sur la plateforme.
⚠️ PIÈGE
Deux questions n’offrent pas la bonne réponse (1 et 0) : répondre la valeur exacte.
📝 TOMBE AU DEVOIR / AU BAC
Auto-évaluation en 1 h.

✅ Critères de verrouillage de la séquence 5

1 · Je donne sans hésiter les limites des fonctions de référence en ±∞ et en 0 (à gauche, à droite), et j’en déduis les asymptotes.

2 · Je cite les 4 formes indéterminées et j’étudie le signe d’un dénominateur qui tend vers 0.

3 · Je lève une indétermination : monôme de plus haut degré, factorisation par (x − a), conjuguée, (sin x)/x, nombre dérivé, composition.

4 · J’encadre (sin, cos) et j’applique la comparaison ou les gendarmes — en sachant que les gendarmes ne servent que pour une limite finie.

5 · Je montre qu’une droite y = ax + b est asymptote oblique et j’étudie la position relative ; je refais seul le sujet de la séance 7 et l’évaluation auto-corrigée.

6 · Page blanche ≥ 85 % deux jours différents.