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Niveau Maths sup
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Suites et équivalents

Posté par
June
19-01-10 à 13:59

Bonjour, je bloque depuis plus d'une heure sur un exercice et je trouve aucune réponse. J'ai quelques pistes mais ça n'aboutit à rien. Si je pouvais donc avoir un peu d'aide, cela ne serait pas de refus, même si vous ne me donnez que quelques indications sur la méthode.

Voici l'énoncé :
On considére deux suites équivalentes (un) et (vn) lorsque n tend vers +infini.
1. Montrer que si la suite (un) est bornée alors exp(un) équivalent à exp(vn).
2. Montrer que si la suite (un) est minorée par un réel supérieur à 1, alors ln(un) équivalent à ln(vn).
3. On considére une suite (wn) qui tend vers 0. Il faut montrer que ln(1+wn) équivalent à wn.

Je pense que c'est un peu la même méthode pour la 1 et la 2 mais je ne sais pas du tout d'où partir. Je ne vois pas le rapport entre les hypothèses qu'on nous donne et ce qu'il faut démontrer. Auriez-vous des pistes svp ? Merci d'avance !

Posté par
Camélia Correcteur
re : Suites et équivalents 19-01-10 à 14:20

Bonjour

1. u_n\approx v_n signifie qu'il existe une suite w_n qui tend vers 0 telle que v_n=u_n(1+w_n) donc telle que v_n-u_n=u_nw_n

Mais alors e^{v_n}=e^{u_n}\times e^{v_n-u_n}=e^{u_n}e^{u_nw_n}. Comme (u_n) est bornée, (u_nw_n) tend vers 0, donc e^{u_nw_n}=1+t_n avec (t_n) tendant vers 0. On a donc bien e^{v_n}=e^{u_n}(1+t_n)

Posté par
LeHibou
re : Suites et équivalents 19-01-10 à 14:24

Bonjour,

Un et Vn sont équivalentes si lim(Un/Vn) = 1 ou lim (Vn/Un) = 1

1) Un bornée, donc m <= Un <= M
exp(Un)/exp(Vn) = exp(Un-Vn)
= exp(Un(1-Vn/Un))
= exp(1-Vn/Un)^exp(Un)      car on a généralement exp(ab) = exp(a)^exp(b)
donc
exp(1-Vn/Un)^exp(m) <= exp(Un)/exp(Vn) <= exp(1-Vn/Un)^exp(M)
Et on conclut en appliquant le théorème des gendarmes :
lim(Vn/Un) = 1 donc lim exp(1-Vn/Un) = exp(0) = 1, et 1^exp(m) = 1^exp(M) = 1
donc lim(exp(Un)/exp(Vn)) = 1

Je poste déjà ça, et je regarde pour la suite...

Posté par
LeHibou
re : Suites et équivalents 19-01-10 à 14:25

Bonjour camélia

Posté par
Camélia Correcteur
re : Suites et équivalents 19-01-10 à 14:25

Bonjour LeHibou

Posté par
LeHibou
re : Suites et équivalents 19-01-10 à 14:36

Pour 2), en reprenant les notations de Camélia :
ln(Vn) = ln(Un) + ln(1+Wn)
Ln(Vn)/ln(Un) = 1 + ln(1+Wn)/ln(Un)
Un minorée par r > 1, donc ln(Un) minorée par ln(r) > 0, donc
|ln(Vn)/ln(Un) - 1| <= |ln(1+Wn)|/ln(r)
et lim Wn = 0
donc lim ln(1+Wn) = 0
donc lim |ln(Vn)/ln(Un) - 1| = 0
donc lim ln(Vn)/ln(Un) = 1

Posté par
LeHibou
re : Suites et équivalents 19-01-10 à 14:39

Pour 3), on a plus généralement (propriété du ln) :
lim x-> 0 ln(1+x)/x = 1
Ca suffit pour conclure...

Posté par
June
re : Suites et équivalents 19-01-10 à 14:44

Merci beaucoup pour la 1 déjà !!! J'avais commencé comme tu l'as fait LeHibou mais je n'avais pas été jusqu'au bout du calcul et n'avait pas fait le rapprochement avec la suite bornée et donc m et M ^^.

Posté par
June
re : Suites et équivalents 19-01-10 à 14:45

J'ai posté sans voir tes réponses pour le reste. C'est vrai que pour la trois, c'est assez évident en fait. Encore merci à vous deux !!!

Posté par
LeHibou
re : Suites et équivalents 19-01-10 à 15:13

Regarde bien la preuve de Camélia pour le 1), elle est très élégante, elle n'a même pas besoin d'introduire explicitement les bornes m et M...



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