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Niveau Licence Maths 1e ann
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Lim inf et lim sup d'une suite de fonction

Posté par
suzune
29-10-13 à 10:49

Bonjour je ne comprend pas un exercice et je souhaiterai avoir de l'aide

Calculer lim inf fn et lim sup fn de fn ={indicatrice [0;1/2] si n est pair et indicatrice [1/2;1] si n est impair}
Merci d'avance pour votre aide

Posté par
idm
re : Lim inf et lim sup d'une suite de fonction 29-10-13 à 11:09

je suppose que f_n est définie sur [0,1] (mais il faut le préciser dans l'énoncé quand même !!)
On a donc que pour x\in[0,1]\b\backslash\{\frac{1}{2}\} fixé, que f_n vaut soit 0 soit 1 non ? et donc que 0\leq f_n\leq 1 non ? reste à montrer que 0 est bien la lim inf et 1 est bien la lim sup...

Le cas où x=\frac{1}{2}, on a que \liminf_n f_n=\limsup_n f_n, je te laisse déterminer pourquoi.

Posté par
suzune
re : Lim inf et lim sup d'une suite de fonction 29-10-13 à 11:39

Ouh en fait j'ai du mal avec ce chapitre, est ce que je pourrais avoir un peu plus de détail, je n'ai pas trop saisi :/ en fait je saisis pas le contexte de lim inf et im sup d'une suite de fonction :/
Merci bcp de votre temps

Posté par
idm
re : Lim inf et lim sup d'une suite de fonction 29-10-13 à 11:40

je n'ai pas le temps maintenant, mais si personne ne t'as répondu, je prendrais le temps de la faire dans la soirée.
Bonne journée

Posté par
suzune
re : Lim inf et lim sup d'une suite de fonction 29-10-13 à 11:42

C'est vraiment gentil!
Merci beaucoup, bonne journée à toi

Posté par
idm
re : Lim inf et lim sup d'une suite de fonction 29-10-13 à 18:36

Bonsoir,
comme promis, me revoilà !

Citation :
en fait je saisis pas le contexte de lim inf et im sup d'une suite de fonction :/


Le principe est identique à celui d'une suite... à savoir \liminf_{n\to\infty}f_n(x)=\lim_{n\to\infty} g_n(x)g_n(x)=\inf\{f_k(x)\mid k\geq n\}.

Dans ton cas, si x\neq \frac{1}{2}, tu est bien d'accord que un coup ta fonction vaut 1, un coup elle vaut 0. En d'autre termes, si x\in[0,1/2[ on a que f_{2k}(x)=1 et f_{2k+1}(x)=0. De plus, 0\leq f_n(x)\leq 1 pour tout x\in [0,\frac{1}{2}[. Mais comme f_{2k+1}(x)\to 0 si k\to\infty, on a que 0 est une valeurs d'adhérence, c'est donc donc la \liminf. Idem, on a que f_{2k}\to 1, 1 est donc une valeur d'adhérence et c'est donc la \limsup.
Ainsi, pour tout x\in[0,\frac{1}{2}[, \liminf_{n\to\infty} f_n(x)=0 et \limsup_{n\to\infty}f_n(x)=1. Je te laisse déterminer les \limsup,\liminf pour x\in]\frac{1}{2},1]... le raisonnement est analogue.

Maintenant, que ce passe t-il si x=\frac{1}{2} ? que peux tu en conclure ?

Posté par
suzune
re : Lim inf et lim sup d'une suite de fonction 29-10-13 à 22:27

Re bonsoir

Alors si x=1/2 alors ça vaudra 1 à chaque fois, non ?

Posté par
idm
re : Lim inf et lim sup d'une suite de fonction 30-10-13 à 07:45

oui et donc ?

Posté par
suzune
re : Lim inf et lim sup d'une suite de fonction 30-10-13 à 11:21

Donc la lim inf fn(x)= lim sup fn(x)=1 quand n tend vers l'infini. Et si x n'appartient pas à l'intervalle [0;1], on se retrouve avec 0

Posté par
idm
re : Lim inf et lim sup d'une suite de fonction 30-10-13 à 11:40

Citation :
Et si x n'appartient pas à l'intervalle [0;1], on se retrouve avec 0


Non, dans ce cas ça n'a pas de sens car la fonction n'est pas définie !! (à mois que f_n:\R\to\R, mais ton énoncé laissé entendre que f_n=[0,1]\to\R)

Posté par
suzune
re : Lim inf et lim sup d'une suite de fonction 30-10-13 à 11:42

mais justement dans l'énoncé il n'y a rien de dit à ce niveau là ...

Posté par
Camélia Correcteur
re : Lim inf et lim sup d'une suite de fonction 30-10-13 à 11:45

Bonjour

Juste de passage... Les fonctions indicatrices sont définies sur \R

Posté par
idm
re : Lim inf et lim sup d'une suite de fonction 30-10-13 à 11:46

et bien tu pourras le reprocher à ton prof... mais je pense que on a tout de même bien que f_n:[0,1]\to\R

Posté par
suzune
re : Lim inf et lim sup d'une suite de fonction 30-10-13 à 11:48

D'accord, en tout cas je te remercie de ton aide, elle m'a bien été précieuse, tant qu'au niveau de la rédaction, que la compréhension.

Posté par
idm
re : Lim inf et lim sup d'une suite de fonction 30-10-13 à 11:53

Pas si vite, tu n'a pas encore conclu... note qu'il faut trouver une fonction à la fin (et oui, on parle de limite de suite de fonction, la limite est donc une fonction !!).

Compte tenu du message de camélia, c'est donc sur tout \R et je répond positivement à ta question

Citation :
Et si x n'appartient pas à l'intervalle [0;1], on se retrouve avec 0

Posté par
suzune
re : Lim inf et lim sup d'une suite de fonction 01-11-13 à 10:19

Ouiii merci beaucoup de ton aide

Posté par
idm
re : Lim inf et lim sup d'une suite de fonction 01-11-13 à 10:21

Si ça ne t'ennuie pas, j'aimerais tout de même que tu donnes explicitement la réponse...



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