Fonction bornée

Dans ce cours, nous abordons l'exercice de démontrer que deux fonctions sont bornées sur R. La première fonction est f(x) = x^2 / (x^2 + 1) et la deuxième fonction est g(x) = x / (x^2 + 1). Pour démontrer que ces fonctions sont bornées, nous utilisons le rappel que toute fonction continue sur un segment est bornée et atteint ses bornes. Pour la première fonction, nous remarquons que la limite de f(x) lorsque x tend vers l'infini est égale à 1, de même que la limite de f(x) lorsque x tend vers moins l'infini. En utilisant la définition de limite, nous trouvons deux réels a1 et a2 tels que pour tout x supérieur ou égal à a1, f(x) est compris entre 1 - epsilon et 1 + epsilon, et pour tout x inférieur ou égal à a2, f(x) est compris entre 1 - epsilon et 1 + epsilon. En utilisant le fait que f(x) est continue sur le segment [a2, a1], nous trouvons un petit m et un grand m tels que pour tout x dans ce segment, f(x) est compris entre m et M. Ainsi, pour tout x dans R, f(x) est compris entre le minimum de 1 - epsilon et m et le maximum de 1 + epsilon et M. Nous remarquons que ces bornes sont indépendantes de x, ce qui nous permet de conclure que f(x) est bornée sur R. Pour la deuxième fonction, nous remarquons que la limite de g(x) lorsque x tend vers l'infini et lorsque x tend vers moins l'infini est égale à 0. En utilisant la définition de limite, nous trouvons deux réels a1 et a2 tels que pour tout x supérieur ou égal à a1, g(x) est compris entre 0 et epsilon, et pour tout x inférieur ou égal à a2, g(x) est compris entre 0 et epsilon. En utilisant le fait que g(x) est continue sur le segment [a1, a2], nous trouvons un petit m et un grand m tels que pour tout x dans ce segment, g(x) est compris entre m et M. Ainsi, pour tout x dans R, g(x) est compris entre le minimum entre m et -epsilon et le maximum entre M et epsilon. Nous concluons donc que g(x) est bornée sur R. En résumé, les deux fonctions f(x) = x^2 / (x^2 + 1) et g(x) = x / (x^2 + 1) sont toutes les deux bornées sur R selon les démonstrations effectuées ci-dessus.