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e limite de (1+1/n)^n

Posté par
superbolique
13-06-08 à 09:22

Bonjour,

Est-ce que vous connaissez un livre où la démonstration de la cv de la suite de terme général (1+1/n)^n est écrite en détail?

Merci.

Mr Oeu(f)

Posté par
superbolique
e limite de (1+1/n)^n (2) 13-06-08 à 09:32


Petite précision pour la nature de la démo :
"sans utiliser de DL et/ou la fonction ln"
par exemple comme celle proposée dans le Fraysse qui utilise la méthode croissance + majoration.

Mais la démonstration de la croissance de cette suite est un peu lourde dans cette référence.
Je me demande s'il n'y a pas une autre rédaction ou encore mieux une autre méthode.

Merci.

Mr Oeu(f)

Posté par
simon92
re : e limite de (1+1/n)^n 13-06-08 à 14:02

hello,
une méthode très très simple:
f(n)=u_n=(1+\frac{1}{n})^n=e^{ln((1+\frac{1}{n})^n)}=e^{nln(1+\frac{1}{n}}
On pose N=\frac{1}{n}
f(N)=e^{\frac{ln(N+1)}{N}}
avec N tend vers 0, on remarque un superbe taux d'accroissement,
comme \frac{ln(N+1)}{N} tend vers 1 en 0
On a f(N) tend vers e en 0 donc u_n tend vers e en +\infty

Posté par
Camélia Correcteur
re : e limite de (1+1/n)^n 13-06-08 à 14:22

Bonjour

Sans utiliser de logarithme, la méthode classique est de montrer que les trois suites

u_n=\bigsum_{k=0}^n\frac{1}{k!}, v_n=u_n+\frac{1}{n\times n!} et w_n=\(1+\frac{1}{n}\)^n

convergent vers la même limite. C'est facile de voir que (un) et (vn) sont adjacentes et même de montrer que leur limite commune, notée e, est irrationnelle.

Pour (wn): On pose k_{n,p}=\(1-\frac{1}{n}\)\(1-\frac{2}{n}\)...\(1-\frac{p-1}{n}\) pour 2pn. On montre que

u_n-w_n=\bigsum_{p=2}^n\frac{1-k_{n,p}}{p!}, que
1-\frac{p(p-1)}{2n}\leq k_{n,p}\leq 1
et on en déduit que 0un-wne/2n.

Le théorème de conservation des em...bêtements étant ce qu'il est, je ne sais pas si ce que je te vends est meilleur que ce que tu avais déjà!

Posté par
superbolique
re : e limite de (1+1/n)^n 13-06-08 à 16:28

Merci Camélia.

C'est en effet ces suites qui sont utilisées.

On trouve un exercice avec les étapes de la démonstration dans le Terracher de Terminale S (edition 2002).

Par contre, je ne connaissais pas la démo que tu proposes à la fin avec k_{n,p}
car dans le Fraysse (par exemple)
il a besoin de montrer que :
 n^2 \(n\\{2k}\) > \(n\\{2k+1}\) pour  1\geq k \geq E(n \over 2)

or cette inégalité ne me plaît pas trop à cause de l'utilisation de la partie entière (pour choisir l'intervalle de validité de k ).
Il faut que je me perfectionne sur la partie entière.

Est-ce que tu connais de bon exercice pour travailler cet outil ... très utile?

Merci par avance.

Posté par
superbolique
re : e limite de (1+1/n)^n 13-06-08 à 16:31

Il y a bug dans mon message précédent.

Il faut lire "pour k entier naturel supérieur ou égal à 1 et inférieure ou égal à E(n/2)"
Je suis un peu rouillé en Latex!

Mea culpa!

Posté par
Camélia Correcteur
re : e limite de (1+1/n)^n 13-06-08 à 16:31

Non, pas spécialement... Tous ceux que j'ai jamais eu à faire consistaient à bien écrire la définition...

Posté par
superbolique
re : e limite de (1+1/n)^n 13-06-08 à 16:46

Ok
Sinon, tu as trouvé la dernière inégalité dans quel livre, si ça n'est pas indiscret!

Posté par
superbolique
re : e limite de (1+1/n)^n 13-06-08 à 17:19

Sinon, merci à Simon.

Je connaissais cette démo bien-sûr mais elle utilise la fonction exponentielle ce que je ne voulais pas puisque je cherchais justement à la définir!

Posté par
Camélia Correcteur
re : e limite de (1+1/n)^n 14-06-08 à 14:33

J'ai piqué le tout dans

Cours d'analyse B.CALVO, A.CALVO, J.DOYEN, F.BOSCHET Armand Collin collection U, vol.I, Page 47

C'est un livre paru en 1976 et épuisé depuis longtemps, mais toujours présent dans les bibliothèques

Posté par
superbolique
re : e limite de (1+1/n)^n 14-06-08 à 15:54

Merci pour la référence.
Il me reste à m'inscrire à une bibliothèque de maths! Sinon, j'essaierai de le trouver chez Gibert Jeune.



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