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l'unicité de la valeur d'adhérence d'une suite

Posté par
mathZK
18-06-12 à 18:35

Bonjour,l'objectif de ce topic est de comprendre la démonstration du théorème suivant:

Soient (u_n)_{n\in\mathbb{N}} une suite de réels bornée et a un réel.
Si la suite u_n admet une unique valeur d'adhérence a,alors la suite converge vers a.

Voici la preuve : On suppose que la suite u_n est a valeurs dans ,bornée et admet le réel a comme unique valeur d'adhérence .
On suppose que la suite u_n ne converge pas vers a,soit:
\exists b\ge0  \forall N\in \mathbb{N}  \exists n \ge N et \mid{u_n-a}\mid \ge b ainsi l'ensemble {A={n\in \mathbb{N} \mid  \mid{u_n-a}\mid \ge b} est infinie.(jusqu'a la je comprend,c'est la suite qui pose probléme)Ainsi il \existsf une fonction de \mathbb{N} dans \mathbb{N} strictement croissante telle que:\forall n \in \mathbb{N}, \mid{u_{f(n)}-a}\mid \ge b (qu'est ce qui assure l'existence d'une telle fonction?).
La suite (u_{f(n)})_{n\in \mathbb{N}} est bornée(comment le sait t'on qu'elle est bornée?),donc elle admet une suite extraite convergente,donc il existe g de \mathbb{N} dans \mathbb{N} strictement croissante et un réel s telle que la suite (u_{gof(n)})_{n\in \mathbb{N}} converge vers le réel s(là aussi je ne comprend pas pourquoi c'est la suite (u_{gof(n)})_{n\in \mathbb{N}}qui converge vers s et non (u_{g(n)})_{n\in \mathbb{N}} ).
Comme \forall n \in \mathbb{N},\mid{u_{gof(n)}-a\mid \ge b(d'ou découle cette inégalité?) en faisant tendre n vers + on obtient \mid s-a \mid \ge b donc s est différent de a,et donc la suite u_n a au moins deux valeurs d'adhérence ce qui contredit l'hypothése faite en début.

Posté par
Jord
re : l'unicité de la valeur d'adhérence d'une suite 18-06-12 à 19:25

Hello,

l'ensemble A est un ensemble infini d'entiers qu'on peut ranger dans l'ordre croissant. f est alors la fonction qui à n associe le n-ème de ces entiers.

La suite u(f(n)) est bornée car u(n) l'est, donc toute ses sous-suites aussi.

Concernant le fait que u(gof(n)) converge, c'est le théorème de Bolzano-Weierstrass : Toute suite bornée admet une sous-suite convergente. Or ici, notre suite c'est u(f(n)) et ses sous-suites sont bien de la forme u(gof(n)).

L'inégalité avec u(gof(n)) découle du fait que l'inégalité est vraie pour la suite u(f(n)) donc vraie pour toutes ses sous-suites, dont u(gof(n)).

Posté par
mathZK
re : l'unicité de la valeur d'adhérence d'une suite 18-06-12 à 22:50

peut on montrer que si une inégalité est vraie pour une suite u_n alors elle est également vraie pour u_{f(n)}?cela semble vraie mais y'a t'il un moyen de le montrer,(idem pour le fait que u_n est bornée donc u_{f(n)} l'est également)

Posté par
milton
re : l'unicité de la valeur d'adhérence d'une suite 19-06-12 à 06:52

salut
u_n ne converge pa vers a veut dire qu'on peut trouver un voisnage de a excluant un nombre infini de terme de u_n formant ainsi un ensemble infini borne donc ayant un point d'accumulation evidment autre que a

Posté par
otto
re : l'unicité de la valeur d'adhérence d'une suite 19-06-12 à 09:57

Bonjour,
en gros l'idée est de prendre une sous suite qui est loin de ta valeur d'adhérence. Ensuite, tu sais que cette sous suite admet aussi une sous suite convergente. Comme tu t'es débrouillé pour être loin du point d'adhérence de départ, tu viens d'en obtenir un qui était différent du premier, ce qui est contradictoire.

Ça c'est l'idée de la preuve. Le reste c'est de l'écriture.

Posté par
lolo271
re : l'unicité de la valeur d'adhérence d'une suite 19-06-12 à 11:21

Bonjour,

tu poses la question : "peut on montrer que si une inégalité est vraie pour une suite  un alors elle est également vraie pour  uf(n) ?

les  f(n)  sont des entiers, donc les   uf(n) sont justes des valeurs particulières de ta suite, donc oui .

MAIS ta question n'est pas ce qui permet de comprendre l'étape de l'exercice.

tu part de  : Il existe b  tel que  quelquesoit N , il existe n >N  tel que   l  un -a l > b  **

et tu dois CONSTRUITE  l'application  f  vérifiant ta condition.
Par exemple pour  f(0)   tu va prendre n'importe quel entier  k(0)  tel que  l uk(0) -a l > b , f(0) = k(0) en voilà un de pris.

Pour  f(1)  comme tu veux que  f soit croissante tu veux  f(1) > f(0) , grâce à **  avec  N = k(0)  tu sais qu'il existe  n > k(0)  tel que tu as ton inégalité, ce n on va l'appeler  k(1) = f(1)  et ainsi de suite.... c'est clair ?

Posté par
mathZK
re : l'unicité de la valeur d'adhérence d'une suite 19-06-12 à 18:32

merci pour tout vos commentaires,cela m'a permis de comprendre



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