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Dm terminales sur les limites et continuité

Posté par
mickey1234
19-11-17 à 17:30

Bonjour, voici mon dm :

A est un nombre tel que -1<a<0. La suite (Un) est définie par u0= a et pour tout entier naturel n, un+1=un^2 +un.

1) Étudier le sens de variation de la suite (un).
2) f est la fonction définie sur R par f(x) = x^2 +x .
a) Démontrer que si x appartient à l'intervalle ]-1;0[, alors il en est de même pour f(x).
b) Démontrer par récurrence que pour tout entier naturel n : -1<un<0.
3) Étudier la convergence de la suite (un) et déterminer sa limite si elle existe.

J'ai fais les questions 1), 2)a) et b) mais je bloque pour la question 3

Voici ce que j'ai fais pour l'instant :
3) La suite (un)est croissante d'après le question 1) et elle est majorée par 0 donc d'après le théorème la suite (un) converge.

(Un) est une suite définie par u0 et par la relation de récurrence un+1=f(un).
f est continue sur ]-1;0[ car elle est dérivable sur ]-1;0[, et (un) a pour limite l car elle converge.
Donc d'après le théorème sur la continuité, la limite l vérifie l'équation l=f(l)

Mon problème est le suivant comment faire pour trouver la limite de (un) à partir de ce théorème, je ne sais pas comment l'utiliser.

Merci d'avance pour votre aide

Posté par
luzak
re : Dm terminales sur les limites et continuité 19-11-17 à 17:38

Bonsoir !
Quand une suite est majorée par 0, même si elle ne prend que des valeurs strictement négatives, la limite peut être 0 (exemple, la suite n\mapsto\dfrac{-1}{n+1}).
Tu dois donc étudier la continuité de f sur ]-1,0] et essayer de  résoudre l'équation : x\in]0,1],\;f(x)=x

Posté par
mickey1234
re : Dm terminales sur les limites et continuité 19-11-17 à 17:46

Pour x appartenant à ]-1;-1/2], f(x) est décroissante et f(-1)=0, f(-1/2)=-1/4
Pour x appartenant à [-1/2;0[, f(x) est croissante et f(0) =0

Mais pourquoi prendre x appartenant à ] 0;1] ?

Posté par
luzak
re : Dm terminales sur les limites et continuité 19-11-17 à 18:10

Gros lapsus : je voulais dire x\in]-1,0] le même intervalle qu'en début de phrase.
.................................................
Le problème n'est pas celui de la fonction f mais celui d'une suite vérifiant u_{n+1}=f(u_n).

Relis ce que tu as déjà obtenu : la suite est à valeurs dans ]-1,0[ et est croissante.
Je t'ai seulement suggéré d'envisager que la limite puisse être 0...

Posté par
mickey1234
re : Dm terminales sur les limites et continuité 19-11-17 à 18:28

D'accord mais je ne comprends toujours pas (un)est croissante donc on pourrait penser que f(un) tend vers + infini, or c'est faux vu qu'elle est convergente

Et pour résoudre f(x) = x je ne vois pas à quoi ça m'avance car f(x) = x^2+ x
Donc du coup x^2 + x = x
X^2 = 0

Posté par
mickey1234
re : Dm terminales sur les limites et continuité 19-11-17 à 21:14

Vous pouvez m'expliquer svp ?

Posté par
luzak
re : Dm terminales sur les limites et continuité 19-11-17 à 21:32

Comment veux-tu qu'une suite majorée par 0 ait une limite infinie ?

Puisque 0 est la seule racine de f(x)=x toute suite convergente vérifiant u_{n+1}=f(u_n) ne peut converger que vers 0.

Mais je ne comprends pas tes questions puisque tu as déjà tous les résultats !
Tout ce qui te manquait c'est dire : si une suite qui prend ses valeurs dans ]-1,0[ est convergente, sa limite est dans [-1,0].

Le seul écueil que tu avais soulevé était :

Citation :

Mon problème est le suivant comment faire pour trouver la limite de (un) à partir de ce théorème, je ne sais pas comment l'utiliser.

Posté par
mickey1234
re : Dm terminales sur les limites et continuité 19-11-17 à 22:29

Ah d'accord merci beaucoup, je m'étais complètement embrouillé les pinceaux alors que la réponse était simple



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