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limite de suite!

Posté par Mayo (invité) 03-09-05 à 17:43

Salut à tous, voilà l'énoncé qui me pose problème

Soit la suite (u_{n})_{n\geq0} définie par u_{0}=e-1 et pour tout n\geq1, u_{n}=-1+u_{n-1}.
Quelles sont les limites possibles de cette suite?

Bon alors j'ai d'abord cherché une expression explicite de u_{n}, qui est arithmético-géométrique en utilisant la méthode du point fixe.
je trouve alorscome point fixe r=\frac{1}{n-1} qui tend vers 0 en +\infty
L'expression que j'obtiens pour u_{n} est
u_{n}=(e-1-\frac{1}{n-1})\times n^{n} +\frac{1}{n-1}et je reponderai alorsq que (e-1-\frac{1}{n-1}) tend vers e-1 en +\infty donc la suite tend vers +\infty.
Mais ce qui me pose problème c'est "les limites" dans l'énoncé ce qui sous entend une distinction de cas, que je ne vois pas.. :/
Merci de votre aide.

Posté par philoux (invité)re : limite de suite! 03-09-05 à 17:49

JE verrai plutôt lim un = -oo...

Tu es sûre de la formulation de un(un-1) ?

Philoux

Posté par Mayo (invité)re : limite de suite! 03-09-05 à 17:56

oui c'est vrai -\infty semble plus logique.
Pour la formulation de u_{n} j'ai testé deux fois et trouvé la même chose, mais si on a :
u_{n}=qu_{n-1} alors u_{n}=q^{n}u_{0} ou n-1 en exposant?

Posté par Mayo (invité)re : limite de suite! 03-09-05 à 18:03

oui c'est vrai -\infty semble plus logique.
Pour la formulation de u_{n} j'ai testé deux fois et trouvé la même chose, mais si on a :
u_{n}=qu_{n-1} alors u_{n}=q^{n}u_{0} ou n-1 en exposant?

Posté par Mayo (invité)re : limite de suite! 03-09-05 à 18:04

personne ne voit?
En fait c'est l'histoire des limites au pluriel qui m'ennuie

Posté par Mayo (invité)re : limite de suite! 03-09-05 à 18:19

bitte schon sehr geehrte herren und damen

Posté par Mayo (invité)re : limite de suite! 03-09-05 à 18:30

bon première bourde, elle n'est pas arithmético géométrique parceque ce b = n bn'est pas constant dans Un=a+bUn-1

Posté par
Nicolas_75 Correcteur
re : limite de suite! 03-09-05 à 18:51

u_n=-1+u_{n-1}

u_n est une suite arithmétique de raison -1 :
u_n=u_0-n=e-1-n\to -\infty

Posté par Mayo (invité)suite tres etrange 03-09-05 à 18:55

hey svp un tit coup de main
Soit la suite (Un)n=>0 definie par
Uo=e-1 et pour tout n superieur ou egal a 1
un=-1+nUn-1

Quelles sont les limites opssibles de Un?

*** message déplacé ***

Posté par Mayo (invité)re : limite de suite! 03-09-05 à 18:56

oui j'ai juste oublié le n devant Un-1 :/
Un=-1+nUn-1

Posté par Mayo (invité)re : limite de suite! 03-09-05 à 19:02

génial les modos voudriez pas maider un peu maintenant que je sais que vous voyez mon message?

Posté par
Nicolas_75 Correcteur
re : limite de suite! 03-09-05 à 19:09

Je ne suis pas modo. Donc je te laisse avec eux.

Posté par Mayo (invité)re : limite de suite! 03-09-05 à 19:14

pas mal ca t'évite de dire "je ne sais pas"
Bon sinon je pensais à écrire
Un-Un-1=-1+Un-1(n-1)
donc en passant à la limite (si elle existe) on doit avoir
lim Un-1(n-1)=1 et donc Un-1 1/n-1 et donc lim Un-1=0.

Posté par
Nicolas_75 Correcteur
re : limite de suite! 03-09-05 à 19:16

Je prends ton "pas mal ca t'évite de dire "je ne sais pas"" comme une plaisanterie.
Et je me permets de te rappeler que j'ai perdu du temps sur ton problème, suite à un énoncé faux !

Posté par
Nicolas_75 Correcteur
re : limite de suite! 03-09-05 à 19:19

En faisant tendre n vers l'infini dans la formule de récurrence, on voit qu'il est impossible que la suite tende vers un réel non nul.

Il reste 4 cas :
- la suite tend vers 0
- la suite tend vers +oo
- la suite tend vers -oo
- la suite n'admet pas de limite

Posté par Mayo (invité)re : limite de suite! 03-09-05 à 19:22

C'est vrai mea culpa surtout que je pense pas que ce soit le lieu approprié pour se chamailler. Oublie donc ce que j'ai dit sous le coup de la "frustration". BOnne journée.

Posté par Mayo (invité)re : limite de suite! 03-09-05 à 19:24

ok merci d'être resté pour m'aider c'est gentil.
Par contre je ne vios pas comment tu justifierais que la suite ne puisse tendre vers un réel non nul?

Posté par Mayo (invité)re : limite de suite! 03-09-05 à 19:26

a mais je suis débile n tend vers +infty cest pour ca que pas de réel !

Posté par
Nicolas_75 Correcteur
re : limite de suite! 03-09-05 à 19:28

Supposons que la suite tende vers l non nul.
Fais tendre n vers l'infini dans la relation de récurrence.
Le membre de gauche tend vers l.
Le membre de droite tend vers +/- oo (suivant le signe de l).
C'est impossible.

Tu penses que ma réponse de 19h19 convient.
Faut-il chercher une expression de u(n) en fonction de n ? (difficile)
Y a-t-il d'autres questions derrière ?

Posté par
Nicolas_75 Correcteur
re : limite de suite! 03-09-05 à 19:31

En regardant les premiers termes de la suite, je crois, sauf erreur, que :
u_n=-1-\Bigsum_{k=1}^{n-1}\frac{n!}{k!}-n!u_0
mais cela n'aide pas beaucoup pour la limite !

Posté par Mayo (invité)re : limite de suite! 03-09-05 à 19:31

oui il y a dautres questions dans la suite de l'exercice.
Mais que penses tu de ce que j'avais écri à 19h14 hormis la premiere ligne

Posté par
Nicolas_75 Correcteur
re : limite de suite! 03-09-05 à 19:36

Ma formule a un décalage de n.
Je suis parti de u(n+1)=-1+n.u(n)
De toute façon, comme elle ne sert à rien, ...

Posté par
Nicolas_75 Correcteur
re : limite de suite! 03-09-05 à 19:39

A 19h14, tu as montré que si la suite admet une limite finie, alors cette limite est 0.
C'est cohérent avec moi.
Mais cela n'exclut pas les cas +oo -oo et "pas de limite".

Posté par
Nicolas_75 Correcteur
re : limite de suite! 03-09-05 à 19:40

Peux-tu nous donner la ou les question(s) suivante(s), pour qu'on y voit plus clair ?

Posté par Mayo (invité)re : limite de suite! 03-09-05 à 19:41

ok meci je me plonge dans les autres questions.
Je dois créer un nouveau topic même si il s'agit du même exercice selon toi?

Posté par
Nicolas_75 Correcteur
re : limite de suite! 03-09-05 à 19:43

Non. Continue sur le même topic.

Posté par Mayo (invité)re : limite de suite! 03-09-05 à 19:44

bien sur alors

2. Pour tout entier naturel n, on pose In= \int_{0}^{1}x^{n}e^{1-x}dx.
a. En encadrant In, déterminer la limite de la suite (In)_{n\in\mathbb{N}}chose que je n'arrive pas à faire
J'obtiens au mieux l'encadrement 0 \leq In \leq u_{0} et la décroissance de la suite, mais rien de mieux pour le moment.

Posté par Mayo (invité)re : limite de suite! 03-09-05 à 19:52

a je crois avior une piste en mjorant uniquement e^{1-x} par e

Posté par
Nicolas_75 Correcteur
re : limite de suite! 03-09-05 à 20:03

Encadrement de In

Tu sais que, quand n tend vers l'infini, x^n s'"aplatit" de plus en plus sur l'axe des abscisses, sauf en x=1. Essayons d'isoler ce point.

I_n=\int_0^{1-1/n}x^ne^{1-x}dx+\int_{1-1/n}^nx^ne^{1-x}dx
\le \int_0^{1-1/n}x^nedx + \frac{1}{n}e = \frac{1}{n+1}(1-\frac{1}{n})^{n+1}e+\frac{1}{n}e
Or (1-\frac{1}{n})^{n+1}\to e^{-1}
Donc tout le membre de droite tend vers 0.

J'espère ne pas avoir dit de bêtises !

Nicolas

Posté par Mayo (invité)re : limite de suite! 03-09-05 à 21:06

la question suivante demande de trouver une relation de récurrence entre In et In-1 et celle d'apres est formulée ainsi:
En déduire la limite de la suite (Un) puis que In=n!(e-\sum_{_{k=0}}^{^{n}}\frac{1}{k!})

Posté par Mayo (invité)re : limite de suite! 03-09-05 à 21:06

et moi ce qui me parait bizarre cest le en déduire parce que je ne vois pas le rapport entre l'inté et la suite, enfin il doit découler de la rel de rec.

Posté par
Nicolas_75 Correcteur
re : limite de suite! 03-09-05 à 21:20

Ecoute, tu n'est pas forcée de me croire, mais j'ai en un flash en me couchant, au sujet de u_n et de ma formule de tout-à-l'heure, où on reconnait le développement de l'exponentielle.

On conjecture sur les premiers termes de la suite, et on démontre par récurrence que :
u_n=n!(u_0+1-\Bigsum_{k=0}^n\frac{1}{k!}) = n!(e-\Bigsum_{k=0}^n\frac{1}{k!})
Et tu sais que \Bigsum_{k=0}^n\frac{1}{k!}\to e

Posté par
Nicolas_75 Correcteur
re : limite de suite! 03-09-05 à 21:23

Si tu intègres par partie I_n, tu dois retrouver la relation de récurrence définissant u_n.

Si tu souhaites que l'on continue à t'aider, peux-tu poster l'énoncé complet, avec la suite de toutes les questions, de A à Z ? C'est plus simple pour voir où on veut nous mener, et trouver les réponses.

Posté par Mayo (invité)re : limite de suite! 03-09-05 à 23:12


http://img293.imageshack.us/my.php?image=dl13ly.jpg

voilà tout l'énoncé.
je reprends demain bonne soirée

Posté par
Nicolas_75 Correcteur
re : limite de suite! 04-09-05 à 06:14

Bonjour,

Je n'arrive pas à accéder à ton lien.
L'usage ici est plutôt de recopier l'énoncé.

Nicolas

Posté par Mayo (invité)re : limite de suite! 04-09-05 à 09:05

ok je me lance alors
les questions b et c se trouvent dans mon message de 21h06
3. Soit a un nombre réel et soit (v_{n})_{n\geq0} la suite définie par v_{0}=a-1 et pour tout n\geq1, v_{n}=-1+nv_{n-1}.Montrer que si a\neq e, la suite (v_{n}) est divergent.
Indication : On pourra étuder (w_{n}) définie par : \forall n \in \mathbb{N}, w_{n}=u_{n}-v_{n}.
4. Montrer que pour tout entier naturel n, on a :
u_{n}=\frac{u_{n+2}}{(n+2)(n+1)}+\frac{1}{n+1}+\frac{1}{(n+2)(n+1)}
En déduire que u_{n} est équivalent à \frac{1}{n} lorsque n tend vers l'infini.
5. Pourquoi la plupart des calculatrices sur lesquelles on programme la suite (u_{n}) vous inciteront à une mauvaise conclusion sur la limite de cette suite?

Posté par
Nicolas_75 Correcteur
re : limite de suite! 04-09-05 à 09:46

La question 2) me semble déjà résolue, finalement.

On a vu que :

a. I_n\to 0

b. Par IPP : I_n=-1+nI_{n-1}

c. or I_0=e-1 (par calcul)
Les suites I_n et u_n ont même premier terme, et même relation de récurrence.

Donc :
u_n=I_n\to 0

Et :
I_n=u_n=n!(e-\Bigsum_{k=0}^n\frac{1}{k!}) (par récurrence sur n - cf. un de mes posts précédents).

Jusque là, ça va ?

Nicolas

Posté par
Nicolas_75 Correcteur
re : limite de suite! 04-09-05 à 09:47

Si 2), est OK, alors continue. Reviens sur le forum si tu bloques sur une question suivante.

Posté par Mayo (invité)re : limite de suite! 04-09-05 à 10:24

oui tout ca c'est ok maintenant.

Pour la question 3 voilà comment j'aurais procédé,
On peut directement "évacuer" le cas a=e, en disant que dans ce cas on est ramené à  (u_{n}) qui converge. a=e \Longrightarrow (v_{n}) converge.
Ensuite on construit la suite (w_{n})_{n\geq 0} et \forall a \in \mathbb{R}\setminus \left{ e \right}, w_{0} \neq 0 et \forall n \geq 1, w_{n}=n(u_{n-1}-v_{n-1})

u_{n-1} et v_{n-1} ne peuvent être égaux car on a u_{0} \neq v_{0} et les deux suites ont même relation de récurrence, donc la différence est un nombre réel non nul et lim_{n \rightarrow +\infty} n \times (u_{n-1}-v_{n-1}) = + ou -\infty

Posté par Mayo (invité)re : limite de suite! 04-09-05 à 10:29

ce qui revient à dire que (Vn) diverge.
Pour la suivante j'exprime Un+2 selon Un puis je trouvfe Un=...

Posté par
Nicolas_75 Correcteur
re : limite de suite! 04-09-05 à 10:32

3.

Tu dis : "premier terme différent, même relation de récurrence, donc pour tout n u(n) différente de v(n)"
Cela ne me parait pas si clair. Tout dépend de la relation de récurrence.

L'énoncé te demande d'étudier w(n). Alors... fais-le !
w_n=u_n-v_n=n(u_{n-1}-v_{n-1})=nw_{n-1}
Donc w_n=n!w_0=n!(e-a)
Donc, si e est différent de a, alors w(n) diverge, donc v(n)=u(n)-w(n) aussi.

Posté par
Nicolas_75 Correcteur
re : limite de suite! 04-09-05 à 10:34

La fin de ton message de 10h24 me semble faux.
Même si u_{n-1} et v_{n-1} sont différents, leur différence peut tendre vers 0.
Donc tu ne peux rien dire ainsi de la limite de n(u_{n-1}-v_{n-1})

Posté par Mayo (invité)re : limite de suite! 04-09-05 à 10:35

pour la seconde partie j'écris nUn et je trouve:
n/n+1 * Un+2/n+2 + n/n+1 * 1/n+2 + n/n+1
n/n+1 -> 1 en + inf
Un+2->0 et 1/n+2 aussi donc Un+2/n+2 -> 0 en +inf
n/n+1 * 1/n+2 aussi
et n/n+1 ->1 en +inf
donc en sommant, on trouve nUn -> 1 en +inf et lequivalence est vraie.

Posté par Mayo (invité)re : limite de suite! 04-09-05 à 10:44

ok j'ai compris lerreur pour la différence qui tendrait vers 0
Mais par contre je comprend pas pourquoi si Uo et Vo sont différents et ont pour relation de récurrence -1+nUn // -1+nVn , on peut pas dire que quelqusoit n leur dif est non nulle?

Posté par
Nicolas_75 Correcteur
re : limite de suite! 04-09-05 à 10:49

Avec cette relation de recurrence, c'est vrai.
Mais pas dans le cas general.

Posté par Mayo (invité)re : limite de suite! 04-09-05 à 10:51

oki doki.
Et que penses tu de ce que j'ai ecris pour trouver lequivalence?

Posté par
Nicolas_75 Correcteur
re : limite de suite! 04-09-05 à 10:57

Ce que tu as écris est difficilement lisible mais j'ai l'impression que nous avons suivi exactement le même raisonnement. Cela semble bon !



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