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Prépa, 1re année › Analyse asymptotique › Forme normalisée et équivalent

Forme normalisée et équivalent : énoncé (MPSI)

Propriété

Forme normalisée et équivalent

Si $f(x)=\sum_{k=p}^na_k(x-a)^k+o\big((x-a)^n\big)$ avec $p\leq n$ et $a_p\neq0$, alors $$f(x)=(x-a)^p\Big(a_p+a_{p+1}(x-a)+\dots+a_n(x-a)^{n-p}+o\big((x-a)^{n-p}\big)\Big)$$ et $f(x)\underset{x\to a}{\sim}a_p(x-a)^p$. En particulier, au voisinage de $a$, $f(x)$ a le signe de $a_p(x-a)^p$.

Démonstration : Forme normalisée et équivalent
Démonstration

Forme normalisée

La factorisation est immédiate, avec $o\big((x-a)^n\big)=(x-a)^p\,o\big((x-a)^{n-p}\big)$. La parenthèse tend vers $a_p\neq0$, donc $\frac{f(x)}{a_p(x-a)^p}\to1$ pour $x\neq a$. La conservation du signe par équivalence donne la dernière affirmation.

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Analyse asymptotique : Forme normalisée et équivalent