Continuite Pieces
1. **Énoncé du problème :** On a une fonction $h$ définie par morceaux sur $\mathbb{R}$ :
$$ h(x) = \begin{cases} \frac{x + 7}{x + 1} & \text{si } x \geq 1 \\
\frac{x^2 + 2x - 3}{x - 1} & \text{si } x < 1 \end{cases} $$
On veut montrer que $h$ est continue en $1$, puis que $h$ est continue sur $\mathbb{R}$.
2. **Continuité en $1$ :**
- Calculons $h(1)$ à partir de la définition pour $x \geq 1$ :
$$ h(1) = \frac{1 + 7}{1 + 1} = \frac{8}{2} = 4 $$
- Calculons la limite à gauche $\lim_{x \to 1^-} h(x)$ avec la définition pour $x < 1$ :
On factorise le numérateur :
$$ x^2 + 2x - 3 = (x + 3)(x - 1) $$
Donc,
$$ h(x) = \frac{(x + 3)(x - 1)}{x - 1} $$
Pour $x \neq 1$, simplification donne :
$$ h(x) = x + 3 $$
Donc,
$$ \lim_{x \to 1^-} h(x) = 1 + 3 = 4 $$
- Calculons la limite à droite $\lim_{x \to 1^+} h(x)$ avec la définition pour $x \geq 1$ :
$$ \lim_{x \to 1^+} \frac{x + 7}{x + 1} = \frac{1 + 7}{1 + 1} = 4 $$
- Comme $h(1) = 4 = \lim_{x \to 1^-} h(x) = \lim_{x \to 1^+} h(x)$, la fonction $h$ est continue en $1$.
3. **Continuité sur $\mathbb{R}$ :**
- La fonction est définie par morceaux avec deux expressions rationnelles.
- Pour $x < 1$, l'expression est simplifiable à $h(x) = x + 3$ pour $x \neq 1$, ce qui est une fonction polynomiale, donc continue sur $]-\infty, 1[$.
- Pour $x \geq 1$, c'est la fonction rationnelle $\frac{x + 7}{x + 1}$ qui est continue sur $[1, +\infty)$ car le dénominateur est $x + 1 > 0$ pour $x \geq 1$.
- On a montré la continuité en $1$.
- Donc, $h$ est continue sur $\mathbb{R}$.
**Réponse finale :**
La fonction $h$ est continue en $1$ et continue sur $\mathbb{R}$.