Développement limité tangente hyperbolique

Bonjour,

Je souhaite déterminer le développement limité en $0$ à l'ordre 5 de la fonction $\tanh$ en utilisant la relation $\tanh'(x)=1-\tanh^2(x).$

J'ai écrit $\tanh(x) \sim x \implies \tanh^2(x) \sim x^2 \implies \tanh'(x)=1-x^2+o(x^2)$.

En intégrant je trouve : $\boxed{\tanh(x)=x-\dfrac{x^3}{3}+o(x^3)}$.

Mais j'ai trouvé un développement limité à l'ordre 3 et non à l'ordre 5. Comment faire ? :-X

Réponses

  • Bonjour,

    Il te suffit d'itérer le processus:

    \begin{align*}
    \tanh x &= x \left(1-\frac{x^2}{3}+o(x^2)\right) \\
    \tanh^2x &= x^2 \left(1-\frac{x^2}{3}+o(x^2)\right)^2 = x^2 \left(1-\frac{2}{3}x^2+o(x^2)\right)
    \end{align*}
    Tu obtiens ainsi un dl à l'ordre 4 de \(\tanh'x\) et, par primitivation, un dl à l'ardre 5 de \(\tanh x\).
  • Bjr Bonjour

    Et bien tu recommences avec $\tanh(x)=x-x^3/3+ o(x^3)$
     
  • Merci pour vos réponses ! Je n'y avais pas pensé, j'ai la tête dans le guidon.
  • On pouvait aussi écrire $f(x)=\tanh(x)\underset{x \to0 }{\quad=\quad}x+ax^3+bx^5+o(x^5)$ (justification facile puisque la fonction est impaire et $C^{\infty}$)
    Il reste alors à procéder par identification :
    soit en écrivant $f'(x)=1-f^2(x)$ (les développements sont immédiats)
    soit en écrivant $f'(x)=\dfrac1{\cosh^2(x)}$ par produit de développements limités.
  • Ok merci.
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