Pour tout réel
x, on a :
−1≤sin(x)≤1 équivaut successivement à :
−1+x2≤sin(x)+x2≤1+x2 , on va ensuite diviser par
x+1 qui est strictement positif car nous sommes au voisinage de
+∞ x+1−1+x2≤x+1sin(x)+x2≤x+11+x2Calculons d’une part : x→+∞limx+1−1+x2Pour relever cette indétermination, nous factoriserons par
x2 au numérateur et par
x au dénominateur.
C'est-à-dire que l'on factorise le numérateur par son monôme de plus haut degré ici
x2 et on factorise le dénominateur par son monôme de plus haut degré ici
x.
x→+∞limx+1−1+x2=x→+∞limx(xx+1)x2(x2−1+x2)x→+∞limx+1−1+x2=x→+∞limx(xx+x1)x2(−x21+x2x2)x→+∞limx+1−1+x2=x→+∞limx(1+x1)x2(−x21+1) . Nous allons simplifier le numérateur et le dénominateur par
x .
x→+∞limx+1−1+x2=x→+∞lim1+x1x(x2−1+1)x→+∞limx(x2−1+1)x→+∞lim2+x1==+∞2} par quotient,
x→+∞lim1+x1x(x2−1+1)=+∞Finalement :
x→+∞limx+1−1+x2=+∞Nous effectuons les mêmes étapes pour calculer
x→+∞limx+11+x2, nous obtiendrons
x→+∞limx+11+x2=+∞Attention, ici on n'applique pas le théorème des gendarmes car les limites ne sont pas des valeurs finies.On va garder l'inégalité de gauche, ce qui donne :
x+1−1+x2≤x+1sin(x)+x2Comme
x→+∞limx+1−1+x2=+∞ et
x+1sin(x)+x2≥x+1−1+x2 alors d'après le théorème de comparaison
x→+∞limx+1sin(x)+x2=+∞