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Niveau Maths sup
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Exercice suite

Posté par
odonnel23
15-12-09 à 19:40

Bonjour à tous, je bosse sur un exercice de suite mais j'aurais besoin d'aide.

Une suite u de est dite suite de Cauchy lorsqu'elle vérifie la propriété:
>0, N | (nN, mn) |Um-Un|

1. On suppose que u est une suite à termes réels croissante majorée. Montrer que u est une suite de Cauchy.

Je ne vois pas comment le montrer puisque que nous avons qu'une seule suite u.
Mais peut être que l'on peut extraire une suite de u et poser, par exemple, m = 2n.
Avec cela on a une propriété et peut être pourra t-on montrer que u est une suite de Cauchy.

J'aimerais savoir ce que vous en pensez, ou si vous auriez une autre idée de départ.

Merci d'avance

Posté par
comaths
re : Exercice suite 15-12-09 à 19:45

La suite étant croissante et majorée elle converge donc elle est de Cauchy :
A partir d'un certain rang N :
|u_p-limite|<= epsilon /2 et |u_q-limite|<= epsilon /2 donc , en additionnant , si p, q > N :
|u_p-u_q|<epsilon .

Posté par
odonnel23
re : Exercice suite 15-12-09 à 19:54

C'est tout, je pensais que c'était bien plus long et plus dur que cela.

Par contre j'aimerais savoir, tu dis Uq et Up mais laquel est celle qui converge et majorée. Et y t-il des hypothèses sur l'autre?
Merci de ton aide

Posté par
comaths
re : Exercice suite 15-12-09 à 21:24

Up désigne le p-ième terme de ta suite Un

Posté par
odonnel23
re : Exercice suite 15-12-09 à 21:33

Donc par hypothèse elle est majorée et convergente, c'est sa?

Merci

Posté par
comaths
re : Exercice suite 16-12-09 à 07:07

Ce sont les hypothèses que tu as écrite en question 1 .

Posté par
odonnel23
re : Exercice suite 16-12-09 à 13:40

D'accord, je confirme ce que je disais.
Merci à toi de m'avoir aidé

Posté par
odonnel23
Exercice suite démo 01-01-10 à 11:19

2.1) Ecrire la définition de 'u converge vers l'.

Sa y a pas de souci

2.2) On suppose que u est une suite qui converge. Montrer que u est une suite de Cauchy. On pourra utiliser l'inégalité triangulaire.

On pourrais partir de la définition de la 2.1.
>0,n0|nn0 |Un-l|

Ici l serait une suite (par exemple Up).

Mais après je ne vois pas comment faire.

Si quelqu'un pouvait m'aider, sa serait gentil.

Merci d'avance

Posté par
milton
re : Exercice suite 01-01-10 à 12:05

salut
|u_n-l-(u_m-l)|\le|u_n-l|+|u_m-l|

Posté par
odonnel23
re : Exercice suite 01-01-10 à 12:32

Pourrait-tu me l'expliquer s'il te plait?

Car en le voyant comme sa tu utilises la formule de cauchy et de l'autre coté la définition de la convergence.

Merci de ton aide

Posté par
milton
re : Exercice suite 01-01-10 à 12:54

tu pose premeirement a definition de la limite
>0 p;p \le n;p \le m on a ..... ensuite tu somme et tu utilise |a-b|\le|a|+|b|

Posté par
odonnel23
re : Exercice suite 01-01-10 à 13:08

Ah d'accord merci beaucoup alors

Posté par
milton
re : Exercice suite 01-01-10 à 13:25

de rien
on a meme finalement pas à utiliser le croissance de la suite ou le fait qu'elle soit bornée; l'assurance de sa convergence seule suffit

Posté par
odonnel23
re : Exercice suite 01-01-10 à 21:03

Oui c'est bien sa

Je continue sur la 3) on suppose que U est une suite de Cauchy

i) Montrer que si Ui est une suite extraite de U, alors la suite de terme général (Ui-U) converge vers 0.

Le seul problème sa me parait trop évident pour être démontrer.

J'obterais pour la définition de la convergence et en utilisant l'inégalité triangulaire comme dans ma 2.

Si quelqu'un pouvait m'éguillez vers une indication plausible s'il vous plait.

Merci d'avance

Posté par
esta-fette
re : Exercice suite 01-01-10 à 21:12

Bonsoir.....

Peut-être faut il tout redémontrer:


un suite croissante majorée ==> un suite de Cauchy.


soit A la borne supérieure de (un)

pour tout \epsilon, il existe N tel que u_N est compris entre A - \epsilon et A

comme un est croissante et majorée alors pour tout n et p supérieurs à N

on a un et up compris entre A-\epsilon et A
l'inégalité triangulaire permet de conclure....

et tout le reste découle de cela....

Posté par
odonnel23
re : Exercice suite 01-01-10 à 21:17

Ah d'accord, c'est bien plus compliqué que cela.
Je vais continuer sur ton idée.
Merci de ton aide

Posté par
milton
re : Exercice suite 01-01-10 à 21:28

prends la suite definie par
t_n=u_{f(n)}-u_nf:;n;n\le f(n)
il sffit de remplacer m par f(n) dans la formule de cauchy et tu as la limite de t_n

Posté par
odonnel23
re : Exercice suite 01-01-10 à 21:42

Sa ma l'air un peu plus simple sa.
Merci beaucoup à vous 2.

Par contre j'avais une question car ensuite on me demande on me demande de montrer que u est bornée, or d'après esta-fette

Citation :
pour tout , il existe N tel que  est compris entre A-et A
.

Est-ce une condition suffisante pour montrer qu'elle est bornée?

Posté par
milton
re : Exercice suite 01-01-10 à 21:59

nn ca veut juste dire que u est bornée au voisinage de A;pour te repondre ;il suffit de remarquer que si u_n n'etait pas bornée on pourait en extraire ne suite qui diverge vers mois l'infini puis qu'elle est au mois majorée par A

Posté par
odonnel23
re : Exercice suite 01-01-10 à 22:27

Ah d'accord sa explique la question.

Pis la dernière question est 'montrer que u converge'

On reprend la définition de la converge et on choisit une valeur de epsilon (un choix judicieux bien sur)

Merci pour ton aide

Posté par
milton
re : Exercice suite 01-01-10 à 22:39

des que tu sais qu'elle est bornée et de cauchy tu peux affirmer qu'elle est convergente

Posté par
odonnel23
re : Exercice suite 01-01-10 à 22:41

Ah d'accord sa je ne savais pas, je n'ai pas vu cette suite en cours.
Merci pour ton aide précieuse

Posté par
milton
re : Exercice suite 01-01-10 à 23:22

de rien

Posté par
odonnel23
re : Exercice suite 01-01-10 à 23:22

Je te remercie encore

Posté par
esta-fette
re : Exercice suite 02-01-10 à 09:31

re-bonjour:


pour clarifier tout:

(un) suite bornée croissante:

appelons A la borne supérieure, c'est à dire le plus petit majorant.....
pour écrire simplement, je met e à la place d'epsilon. et < au lieu d'inférieur ou égal

soit e >0
A est un majorant donc :   pour tout n, un < A           (1)
posons e'=e/2

A-e' n'est pas un majorant car le plus petit des majorants est A
donc                       il existe n, un > A-e'          (2)
appelons N un tel nombre: on a      A-e' < uN < A  

un est croissante donc si n <N et p > N
                              A-e' < un < A
et                            A-e'< up < A

on en déduit que |un-up| < 2e'=e

on a montré que (un) est une suite de Cauchy
on peut facilement démontrer qu'elle converge vers A
------------------------------------------------------

Pour montrer qu'une suite de Cauchy est bornée et convergente:
on prend une suite de Cauchy
soit e un réel positif, par exemple 1
à partir de N, on a |un-up| < e   (on prend p = N)
donc |un - uN| < e
donc     pour tout n de N , on a:  uN - 1 < un  <  un +1

pour la convergence:
on prend la suite (vn) définie par vn = Sup (up; p >n) c'est à dire la limite inférieure ou plus simplement la borne inférieure des termes de la suite situés après n.

la suite (vn) est croissante, majorée: donc convergente   (on le montre ou on l'a déja démontré)

et on montre ensuite que la suite (un) converge elle aussi vers la même limite....




en fait ce n'est pas aussi évident à démontrer qu'on pourrait le penser à première vue....

Posté par
odonnel23
re : Exercice suite 02-01-10 à 15:18

Oui je t'avoue que j'aurais jamais sortie sa.
En plus que tu as pu remarquer que je suis pas très futé...
Mais bon, je comprends ce que tu veux dire à part quelques points mais faut juste travailler un peu dessus.

Merci pour tout

Posté par
odonnel23
re : Exercice suite 02-01-10 à 22:58

Re bonjour à tous,

je bloque sur la partie 4 de mon exo qui est une application directe de la formule de Cauchy.

4) Application: Soit u une suite de CN. On suppose qu'il existe un réel k de [0,1[ tel que:
quelque soit n appartient à N, |Un+2 - Un+1| k*|Un+1-Un|

i) Majorer pour p appartient à N, |Up+1 - Up| à l'aide de p,k, |U1-U0|

Réponse: On remarque que p = n+1
|Up+1 - Up| <k*|Up - Up-1|

Mais je n'ai pas de |U1-U0|

Si quelqu'un pouvait m'aider s'il vous plait.

Merci d'avance

Posté par
esta-fette
re : Exercice suite 03-01-10 à 08:04

bonjour.....

et pourtant c'est simple:

Citation :
Réponse: On remarque que p = n+1
|Up+1 - Up| <k*|Up - Up-1|


et par récurrence sur m

|Up+1 - Up| <k^m *|Up-m - Up-m-1|

ensuite on donne à m la valeur p-1 et le tour est joué

Posté par
odonnel23
re : Exercice suite 03-01-10 à 09:46

Heu je ne vois tout à fait ou est m? C'est toi qui le rajoute ou alors c'est parce que c'est dans la formule de Cauchy?

Merci de ton aide

Posté par
esta-fette
re : Exercice suite 03-01-10 à 11:14

Citation :
Réponse: On remarque que p = n+1
|Up+1 - Up| <k*|Up - Up-1|                      (1)


je vais essayer d'expliquer autrement:

on veut tirer quelque chose de ça.
ça ressemble à une formule de récurrence......

j'avais proposé de démontrer que pour n'importe quel nombre m (c'est moi qui en parle et pas Cauchy)
on a : |Up+1 - Up| <k^m *|Up-m - Up-m-1|

initialisation: cette propriété est vraie si m = 1

hérédité:

|Up+1 - Up| <k^m *|Up-m - Up-m-1|
et
|Up-m+1 - Up-m| <k *|Up-m - Up-m-1|      (car si on remplace p par p-m dans la relation (1) c'est encore vrai

Posté par
odonnel23
re : Exercice suite 03-01-10 à 11:19

Oui jusque là je te comprends.



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