Concours ENSA 2022 | Q07
Limite piégeuse
L’objectif principal est de déterminer la limite d’une suite comportant une racine carrée lorsque la variable tend vers l’infini.
Le texte démontre comment lever une forme indéterminée en utilisant la technique de l’expression conjuguée.
Après un développement algébrique et une simplification par factorisation, le calcul mène à la valeur numérique finale. Cette ressource pédagogique permet ainsi de valider la réponse correcte parmi les options proposées.
Concours ENSA 2022 avec correction
QCM
\(\lim _{n \rightarrow+\infty} n-\sqrt{(n+5)(n+7)}=\)
\(\fbox{A}\) 0
\(\fbox{B}\) -6
\(\fbox{C}\) 6
\(\fbox{D}\) \(+\infty\)
La bonne réponse est B.
On cherche à calculer la limite
\( \lim_{n\rightarrow+\infty}\left(n-\sqrt{(n+5)(n+7)}\right) \).
On remarque qu’il s’agit d’une forme indéterminée du type \( +\infty-\infty \).
On multiplie donc par l’expression conjuguée.
On a
\( n-\sqrt{(n+5)(n+7)}=\frac{n^2-(n+5)(n+7)}{n+\sqrt{(n+5)(n+7)}} \).
On développe le numérateur
\( (n+5)(n+7)=n^2+12n+35 \),
donc
\( n^2-(n^2+12n+35)=-12n-35 \).
Ainsi
\( n-\sqrt{(n+5)(n+7)}=\frac{-12n-35}{n+\sqrt{n^2+12n+35}} \).
On factorise par \( n \) au numérateur et au dénominateur
\( =\frac{n\left(-12-\frac{35}{n}\right)}{n\left(1+\sqrt{1+\frac{12}{n}+\frac{35}{n^2}}\right)} \).
On simplifie par \( n \)
\( =\frac{-12-\frac{35}{n}}{1+\sqrt{1+\frac{12}{n}+\frac{35}{n^2}}} \).
Or
\( \lim_{n\rightarrow+\infty}\frac{1}{n}=0 \)
et
\( \lim_{n\rightarrow+\infty}\frac{1}{n^2}=0 \).
Donc
\( \lim_{n\rightarrow+\infty}\left(n-\sqrt{(n+5)(n+7)}\right)
=\frac{-12}{1+\sqrt{1}}=\frac{-12}{2}=-6 \).