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Niveau Licence Maths 1e ann
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Opérations sur les limites

Posté par
Mizukage_Tobi
27-09-09 à 15:29

Bonjour à tous,
J'ai besoin de votre aide en analyse sur ce domaine, dites moi pour la première démonstration si celle-ci est tangible.

On suppose que les suites (un) et (vn) convergent vers u et v respectivement. Démontrer que un + vn et unvn tendent respectivement vers u + v et uv.

Pour la première démonstration :
, N, nN, |un + vn - (u + v)| , soit :
|un + vn - (u + v)| |un - u| + |vn - v|, avec |un - u| < et |vn - v| < .

Ici, faut-il encore développer la démonstration, ou est ce que cela suffit ?

Pour la seconde démonstration, j'ai ébauché ceci :
, N, nN, |un vn - (u v)| ²

Et ensuite comment faut il faire pour continuer cette démonstration ?

Posté par
MatheuxMatou
re : Opérations sur les limites 27-09-09 à 15:32

bonjour

pour la première, l'idée est là mais tu la prends "à l'envers" ! tu pars du résultat

il faut la rédiger plus proprement !

soit un epsilon positif... et ensuite il faut se servir des hypothèse pour arriver au résultat..

tu essayes ?

Posté par
Mizukage_Tobi
re : Opérations sur les limites 27-09-09 à 15:56

Je vais essayer :
Soit > 0
Selon l'énoncé, on sait que vn converge vers v et un converge vers u.
Donc |un - u| < et |vn - v| < .
La somme de ces suites nous donne ceci :
|un + vn - (u + v)| 2
Soit :
, N, nN, |un + vn - (u + v)|2

Posté par
MatheuxMatou
re : Opérations sur les limites 27-09-09 à 15:59

je ne comprends pas ton premier "donc"

tous les |un-u| ne sont pas inférieurs à epsilon !

écris tout proprement s'il te plait

Posté par
Mizukage_Tobi
re : Opérations sur les limites 27-09-09 à 16:02

Je vais essayer :
Soit > 0
Selon l'énoncé, on sait que vn converge vers v et un converge vers u.
|un - u| et |vn - v| .
La somme de ces suites nous donne ceci :
|un + vn - (u + v)| 2
Soit :
, N, nN, |un + vn - (u + v)|2


Voilà.
Personnellement ce genre d'écriture est des plus pénible, et porte à confusions.

Posté par
MatheuxMatou
re : Opérations sur les limites 27-09-09 à 16:03

tu as quasi réécrit la même chose !!!!

je ne comprends pas ton |un - u| < epsilon... c'est valable pour tout n ?????????

Posté par
Mizukage_Tobi
re : Opérations sur les limites 27-09-09 à 16:07

Oui, c'est exact

Posté par
MatheuxMatou
re : Opérations sur les limites 27-09-09 à 16:11

ben non !

ce n'est pas la définition de l'hypothèse "u(n) a pour limite u" ... je suis désolé

à moins que u(n) ne soit toujours égale à u

Posté par
Mizukage_Tobi
re : Opérations sur les limites 27-09-09 à 16:32

Bon, mieux vaut expliquer ma démonstration.
D'après l'énoncé, on sait que Un et Vn convergent vers u et v respectivement.
Ce qui veut dire que pour toute approximation epsilon strictement positive, |Un - U|epsilon et |Vn - V|epsilon.
Puis, on nous demande de faire la somme Un + Vn.
Ce que j'ai marqué, c'est que la différence entre Un+Vn et (U + V) est inférieure à deux fois epsilon.

Posté par
MatheuxMatou
re : Opérations sur les limites 27-09-09 à 16:35

Citation :
Ce qui veut dire que pour toute approximation epsilon strictement positive, |Un - U|<epsilon et |Vn - V|<epsilon.


justement NON !

bon on va prendre un exemple

je prends u(n)=1/n ... ce qui converge vers 0
donc u vaut 0
je prends epsilon=0,1

donc d'après toi |u(n)-u| est toujours inférieur à epsilon ?

ben si je prends n=1 ou n=2, cela n'est pas vrai

alors ... problème non ?

Posté par
Mizukage_Tobi
re : Opérations sur les limites 27-09-09 à 16:42

Oui, eh bien comment traduire cela en langage (barbare) mathématique ?
Franchement, ce système de notation est des plus ridicules !!!!!!!!

Bon sang, je n'en sais rien, je mets cette démonstration et advienne ce qui en suivra !!

On dit clairement que Un et Vn convergent vers U et V respectivement.

Posté par
Mizukage_Tobi
re : Opérations sur les limites 27-09-09 à 16:52

Il faudrait donc définir n tel que nN

Posté par
MatheuxMatou
re : Opérations sur les limites 27-09-09 à 16:54

Citation :
Franchement, ce système de notation est des plus ridicules !!!!!!!!

on songera à t'appeler pour l'améliorer !

écris moi la définition de "u(n) converge vers u"

(au fait, pour situer, tu es en licence de quoi ?)

Posté par
Mizukage_Tobi
re : Opérations sur les limites 27-09-09 à 17:08

Je suis en première année de licence de Physique.

, N, nN, |Un - U|<

Posté par
MatheuxMatou
re : Opérations sur les limites 27-09-09 à 17:11

bien

donc soit epsilon positif

u(n) tend vers u donc ... (applique la définition)

Posté par
Mizukage_Tobi
re : Opérations sur les limites 27-09-09 à 17:19

Soit epsilon positif.
Un tend vers U donc
>0, N, nN, |Un-U|

Bon là franchement, je suis perdu....

Posté par
MatheuxMatou
re : Opérations sur les limites 27-09-09 à 17:24

c'est quoi ce "quel que soit epsilon...."
on applique la définition !
si cela marche pour tout epsilon, là on l'applique avec celui qu'on s'est donné... c'est à dire celui qui doit donner à la fin |u(n)+v(n)-(u+v)| < epsilon

donc SOIT > 0 donné

Comme u(n) converge vers u, j'applique la définition à /2 :
IL EXISTE un entier N tel que nN, on a |u(n)-u|/2

(je prends epsilon sur deux car tu as remarqué tout à l'heure qu'on aboutissait à 2*epsilon... or je veux aboutir à )

fais la même chose avec v :

Posté par
Mizukage_Tobi
re : Opérations sur les limites 27-09-09 à 17:44

Je n'ai pas compris ce que "pour epsilon > 0 donné" veut dire ? J'ai besoin de plus d'explications ...


Comme Vn converge vers v, j'applique la définition à epsilon/2 :
Il existe un entier N tel que pour tout nN, on a |Vn - v|/2

Posté par
Mizukage_Tobi
re : Opérations sur les limites 27-09-09 à 18:20

Ensuite, je dis que :
Il existe un réel N tel que pour tout nN, |Un + Vn - (u + v)|<epsilon

Est ce que la démonstration s'arrête là ?

Et qu'en est-il de uv ?

Posté par
MatheuxMatou
re : Opérations sur les limites 27-09-09 à 18:31

Citation :
Il existe un entier N tel que pour tout nN


Non ! ce n'est pas forcément le même entier N que pour la suite u(n)

Ici c'est un autre entier N'

Posté par
Mizukage_Tobi
re : Opérations sur les limites 27-09-09 à 18:37

Pitiéé !!!
N'y a-t-il pas d'autres pièges ??
J'en ai totalement marre de ces formulations ! Je débute en analyse, et franchement je ne vois pas comment faire pour considérer tous les cas de figures.
Cet entier N', quel est sa valeur ?? D'où vient-il ????

Posté par
MatheuxMatou
re : Opérations sur les limites 27-09-09 à 18:37

Je crois que tu n'as pas compris comment montrer le résultat

on veut montrer que (avec les hypothèses données) :
>0 , M, nM, |(u(n)-v(n) - (u+v|

Donc on se donne un > 0 quelconque

et il faut trouver le M qui fonctionne

on commence par traduire les hypothèses

Posté par
MatheuxMatou
re : Opérations sur les limites 27-09-09 à 18:37

Citation :
J'en ai totalement marre de ces formulations ! Je débute en analyse, et franchement je ne vois pas comment faire pour considérer tous les cas de figures

Posté par
MatheuxMatou
re : Opérations sur les limites 27-09-09 à 18:38

on se calme !

là maintenant on fait des maths rigoureuse, pas de la magouille, je vais te guider (tu as vu l'idée mais tu ne sais pas le formuler proprement)

tu es d'accord avec ce qu'on veut montrer ?

Posté par
Mizukage_Tobi
re : Opérations sur les limites 27-09-09 à 18:39

LOL je n'ai rien dis, par contre il faudrait considérer un réel N" pour la somme des suites, puis leur produit.
Merci beaucoup pour votre patience !
J'avoue que l'analyse est quelque chose de très difficile à comprendre (de mon point de vue).

Posté par
MatheuxMatou
re : Opérations sur les limites 27-09-09 à 18:40

c'est normal, j'ai connu ça ! c'est toujours difficile quand on commence ce genre de choses

Posté par
MatheuxMatou
re : Opérations sur les limites 27-09-09 à 18:41

donc tu es d'accord avec mon post de 18:37 ?

Posté par
Mizukage_Tobi
re : Opérations sur les limites 27-09-09 à 18:42

Oui j'ai compris. Mais comment cela se fait-il que l'on doive des fois préciser que N appartient aux entiers naturels, alors que dans certains autres cas cette précision n'est pas explicitée ?

Posté par
MatheuxMatou
re : Opérations sur les limites 27-09-09 à 18:44

parce que là on travaille sur des suites et que les indices sont des entiers !

donc les hypothèses te donnent :

N ; nN ; |u(n)-u|/2

et

N' ; nN' ; |v(n)-v|/2

tu es d'accord ?

Posté par
Mizukage_Tobi
re : Opérations sur les limites 27-09-09 à 18:45

Oui, cela me paraît logique
Mais ensuite, comment aborder la démarche de la somme des suites et de leur produit ?

Posté par
MatheuxMatou
re : Opérations sur les limites 27-09-09 à 18:49

tu me laisses finir s'il te plait ?

je pose M=max(N;N')

pour tout n M (donc a fortiori plus grand que N et N') on fait ce que tu avais dit :

|u(n) + v(n) - (u+v)| |u(n) - u| + |v(n) - v| /2 + /2

donc on a prouvé que ... ce que j'énonçais à 18:37

donc u(n)+v(n) tend bien vers u+v

Posté par
MatheuxMatou
re : Opérations sur les limites 27-09-09 à 18:52

ok ?

Posté par
MatheuxMatou
re : Opérations sur les limites 27-09-09 à 19:05

Bon... he bien à plus tard alors !

Posté par
Mizukage_Tobi
re : Opérations sur les limites 27-09-09 à 19:24

Oui, je comprends désormais !
Merci beaucoup ! (j'étais allé manger)
En ce qui concerne, uv , dois je appliquer la même méthode (pour M) ?

Posté par
Mizukage_Tobi
re : Opérations sur les limites 27-09-09 à 19:56

Je ne vois pas comment faire pour le produit des suites.
Faut il partir du des hypothèses explicités précédemment, puis dire que |Un-U| * |Vn-V| = |UnVn - uv| ??

Posté par
Mizukage_Tobi
re : Opérations sur les limites 27-09-09 à 20:09

Êtes vous encore présent ?

Posté par
MatheuxMatou
re : Opérations sur les limites 27-09-09 à 20:36

j'étais aussi parti manger ! (les nourritures intellectuelles, c'est bien mais ce n'est pas suffisant !)

pour le produit c'est plus délicat... ton égalité est totalement fausse ! quand tu développe le produit ru a 4 termes !

indication : quand une suite converge elle est bornée...
preuve pour u(n) :
=1 ... N, nN, |u(n)-u|1
et |u(n)|-|u|||u(n)|-|u|||u(n)-u|1
donc |u(n)|1+|u|
Soit K=max{u(0);u(1);u(2);...;u(N-1);|u|+1}
Pour tout entier n on a donc |u(n)|K

et |u(n)v(n)-uv|=|u(n)v(n)-u(n)v+u(n)v-uv||u(n)|*|v(n)-v|+|v|*|u(n)-u| K*|v(n)-v|+|v|*|u(n)-u|

Soit >0 donné

N1, nN1, |u(n)-u|/(2*|v|) (au cas où |v| serait nul, on prend /2)

N2, nN2, |v(n)-v|/(2*K) (au cas où K serait nul, on prend /2)

soit M=max(N1;N2) et nM
|u(n)v(n)-uv| K*|v(n)-v|+|v|*|u(n)-u|/2+/2

on a prouvé que u(n)*v(n) tend vers uv

mm

Posté par
MatheuxMatou
re : Opérations sur les limites 27-09-09 à 20:37

il y a des qui manquent entre net N1; et entre n et N2

pardon

Posté par
Mizukage_Tobi
re : Opérations sur les limites 27-09-09 à 21:45

Merci beaucoup pour votre patience et vos explications

Posté par
MatheuxMatou
re : Opérations sur les limites 27-09-09 à 22:33

pas de quoi

essaye de le refaire tout seul d'ici un jour ou deux pour voir si tu as bien compris

cordialement

MM



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