La fonction
x⟼tanh(sinh(x)) est dérivable sur
R, en tant que composée de fonction elles mêmes dérivables sur
R.
Puis, la fonction
x⟼arctan(ex−1) est également dérivable sur
R, en tant que composée de fonction elles mêmes dérivables sur
R.
De plus on a la dérivée du dénominateur qui est donnée par :
(arctan(ex−1))′=1+(ex−1)2exDonc, pris en
x=0, on trouve que :
(arctan(ex−1))′=(1+(ex−1)2ex)x=0=1+(e0−1)2e0=1+(1−1)21=1+021=11=1=0En outre, on constate que :
∙(tanh(sinh(x)))x=0=0∙∙(arctan(ex−1)))x=0=0Nous avons donc une limite à déterminer qui se trouve être une forme indéterminée du type
00. Nous allons donc appliquer la règle de l'
Ho^pital. On a donc :
x⟶0lim(arctan(ex−1))′(tanh(sinh(x)))′=x⟶0lim1+(ex−1)2excosh2(sinh(x))cosh(x)=11=1Dans ce cas, ce dernier résultat implique que la limite recherchée vaut :
x⟶0limarctan(ex−1)tanh(sinh(x))=1Graphiquement, on obtient :