Il est difficile de définir avec précision ce que l'on appelle méthodes asymptotiques en analyse mathématique. Ainsi, lors de l'étude d'une suite ou d'une fonction dont la nature est compliquée, certaines questions ne nécessitent que des renseignements d'ordre qualitatif tels que f (x) → 0 ou f (x) → + ∞ pour x → + ∞. D'autres exigent un contrôle quantitatif très précis, défini par des inégalités explicites. Les comportements asymptotiques relèvent d'une préoccupation intermédiaire : dans de nombreux problèmes, on remplace la quantité étudiée par une autre plus simple sans que, « à la limite », le résultat soit modifié. Par exemple, la relation
Du point de vue strictement technique, les méthodes asymptotiques sont extrêmement variées et, en dehors de quelques résultats relativement généraux, chaque cas particulier exerce l'ingéniosité de celui qui l'étudie. Nous nous limiterons, dans les chapitres 2 et 3, à l'exposé de quelques-unes de ces méthodes.
1. Comparaison de la croissance des fonctions
L'étude de la manière dont des quantités tendent vers l'infini ou tendent vers zéro a constitué, à la naissance du calcul infinitésimal, au xviie siècle, la théorie des « infiniment grands » et de leurs inverses, les « infiniment petits », et a fait l'objet de polémiques passionnées, souvent paramathématiques. En effet, l'absence d'une conception précise de la notion de limite (problème qui ne fut pas abordé sous forme rigoureuse) rendait mystérieuse la nature de ces quantités qui, tout en étant comparables entre elles, n'étaient pas comparables aux nombres ou aux fonctions. De plus, cela représentait l'intrusion de l'infini dans les calculs et, bien que cet infini fût potentiel et non actuel (en ce sens que l'infini n'était pas considéré en lui-même comme un être mathématique soumis à des règles opératoires précises), cela suscitait des problèmes philosophiques aux mathématiciens, échaudés par les nombreux « paradoxes de l'infini » qui n'étaient pas encore clai […]
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