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etud_001.tex

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\exo{Développement limité et étude locale de fonction}
 
Soit $f$ la fonction de la variable réelle $x$ définie sur $\rset$ par
$$
   f (x) = e^{2x} (1-x) + 1.
$$
On désigne par $C_f$ la courbe représentative de $f$ dans le plan muni
du repère orthonormal $(O, \vec \imath, \vec \jmath\,)$ (unité
graphique 2~cm). La courbe $C_f$ est donnée ci-dessous~:
%
\def \epspath{%
   $HOME/tex_doc/lycee/database/btsmai/analyse/dvlpt-lim/}
\epsfxsize = 80mm
$$
   \superboxepsillustrate{etud_001.ps}
$$
 
\itemitemalphnum Démontrer que le développement limité d'ordre 3 de
$f$ au voisinage de 0 est~:
$$
   f (x) = 2 + x - {2\over3} x^3 + x^3 \varepsilon (x)
      \qquad {\rm avec} \qquad
   \lim_{t \to 0} \varepsilon (x) = 0.
$$
 
\itemitemalph En déduire une équation de la tangente $T$ à la courbe
      $C_f$ au point d'abscisse 0.
 
\itemitemalph \'Etudier la position de $T$ par rapport à $C_f$ au
voisinage de ce point.
 
\itemitemalphnum Calculer, à l'aide d'une intégration par parties, la
valeur exacte de l'intégrale
$$
   I = \int_0^{1/2} e^{2x} (1-x) \, dx.
$$
 
\itemitemalph Déduire de la question précédente la valeur exacte de
l'intégrale
$$
   J = \int_0^{1/2} f (x) \, dx.
$$
 
\itemitemalph Calculer la valeur exacte de l'intégrale
$$
   K = \int_0^{1/2} \left( 2 + x - {2\over3} x^3\right)\, dx.
$$
 
\itemitemalph Vérifier que $0 < K - J < 6.10^{-3}$.
 
\finexo