Limites Infini 489Cbb
1. **Énoncé du problème :** Calculer les limites de la fonction $f$ définie par
$$f(x) = \begin{cases} \sqrt{x^2 + 4} & x \geq 0 \\ x^3 - 3x^2 + 2 & x < 0 \end{cases}$$
quand $x \to +\infty$ et $x \to -\infty$.
2. **Formules et règles importantes :**
- La limite en l'infini d'une fonction racine carrée est dominée par le terme de plus haut degré sous la racine.
- Pour un polynôme, la limite en $\pm \infty$ est déterminée par le terme de plus haut degré.
3. **Calcul de $\lim_{x \to +\infty} f(x)$ :**
- Pour $x \geq 0$, $f(x) = \sqrt{x^2 + 4}$.
- On peut écrire $$\sqrt{x^2 + 4} = |x| \sqrt{1 + \frac{4}{x^2}} = x \sqrt{1 + \frac{4}{x^2}}$$ car $x \geq 0$.
- Quand $x \to +\infty$, $\frac{4}{x^2} \to 0$, donc
$$\lim_{x \to +\infty} f(x) = \lim_{x \to +\infty} x \sqrt{1 + \frac{4}{x^2}} = +\infty.$$
4. **Calcul de $\lim_{x \to -\infty} f(x)$ :**
- Pour $x < 0$, $f(x) = x^3 - 3x^2 + 2$.
- Le terme dominant est $x^3$, donc
$$\lim_{x \to -\infty} f(x) = \lim_{x \to -\infty} (x^3 - 3x^2 + 2) = -\infty.$$
**Réponse finale :**
$$\lim_{x \to +\infty} f(x) = +\infty, \quad \lim_{x \to -\infty} f(x) = -\infty.$$