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Niveau maths spé
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Limite de suite à puissances

Posté par
il32
21-06-21 à 00:57

Bonsoir,
Je m'entraîne aux oraux de Mines - Télécom et pour ce faire, je refais des sujets d'exercices déjà tombés les années précédentes. L'un des exercices aurait pu paraître simple, je vous le présente :

Calculer la limite lorsque n tend vers +oo, avec a > 1, de :

((a+1)a^(1/n) - a(a+1)^(1/n))^n

Lorsqu'on voit des n à la puissance, le premier réflexe est de passer à l'exponentielle puis de voir si on peut appliquer un développement limité.

Mais je n'ai pas réussi à obtenir une expression de la forme 1-x avec x qui tend vers 0 dans le ln qui s'en suit.

Je me suis peut-être perdu dans mes calculs, mais j'ai l'impression de ne pas y parvenir par cette méthode.


Je me suis alors mis en tête de chercher par une autre méthode, sans passer par les exponentielles

En factorisant par (a+1)a^1/n, en sachant que (a+1)^(1/n)/a^(1/n) -> 1, j'ai cru parvenir à bout en trouvant comme limite a.

Cependant, ce n'est pas très légal de faire de telles opérations lorsqu'un n est à la puissance. De plus, en cherchant la limite manuellement avec la calculatrice, cela ne correspond pas du tout.


Il est vrai que l'heure tardive n'optimise pas mon efficacité. Mais quelles pistes me suggérez-vous pour ce calcul de limite ?


Merci beaucoup

Posté par
Zormuche
re : Limite de suite à puissances 21-06-21 à 02:39

Bonsoir

Faire un DL de ln(1-x) en x=0, c'est la même chose qu'un DL de ln(x) en x=1

Si tu écris :

\left((a+1)a^{\frac{1}{n}}-a(a+1)^{\frac{1}{n}}\right)^n\quad = \quad \exp\left(n\log\left((a+1)a^{\frac{1}{n}}-a(a+1)^{\frac{1}{n}}\right)\right)

Alors tu as bien en argument du ln, une expression qui tend vers 1
Il suffit de faire apparaître le 1-[...] devant pour obtenir un truc qui tend vers 0 avec ln(1-x)

Posté par
il32
re : Limite de suite à puissances 21-06-21 à 11:19

Effectivement, je n'y avais même pas pensé. En faisant deux DL (au ln, et aux deux exponentielles de a^1/n)  on arrive à trouver la limite désirée.

Merci beaucoup !



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