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Limite et convergence

Posté par joanna (invité) 09-04-06 à 16:17

(Re)bonjour,

Je n'arrive pas à prouver et à trouver la limite de la fontion :

f(n) = cos(ln n) - cos(ln(n+1))

et à trouver si la série suivante converge :

( cos(ln n) - sin(ln n) ) / n²

Merci pour votre aide ....

Posté par philoux (invité)re : Limite et convergence 09-04-06 à 16:24

bonjour

utilise cosa - cosb = ...

Philoux

Posté par
kaiser Moderateur
re : Limite et convergence 09-04-06 à 16:25

(Re)bonjour joanna

Pour le calcul de la limite, il suffit d'utiliser la formule de trigo te donnant \Large{cos(p)-cos(q)}.

Pour la convergence de la série, il suffit de majorer la valeur absolue du terme général par \Large{\frac{2}{n^{2}}}.

Kaiser

Posté par
kaiser Moderateur
re : Limite et convergence 09-04-06 à 16:26

oups, trop tard !

Posté par joanna (invité)re : Limite et convergence 09-04-06 à 16:56

J'ai trouvé :

cos(ln n) - cos(ln(n+1)) = -2sin( ( ln n + ln(n+1) ) /2 ) * sin( (ln n - ln (n+1)) /2)
= -2 sin ( ln((n+1)*n) /2) * sin ( ln(n/n+1) /2 )

pour sin ( ln(n/n+1) /2 ), on "remplace" ln(n/n+1) par ln(1)=0
donc lim sin ( ln(n/n+1) /2 ) = 0

pour -2 sin ( ln((n+1)*n) /2), je n'arrive pas à trouver la limite.

Merci pour votre aide

Posté par
kaiser Moderateur
re : Limite et convergence 09-04-06 à 16:59

Tout d'abord, pour le "remplace", tu peux dire que ce qui est dans le sinus tend vers 0 et que par continuité du sinus, le tout tend vers 0.

Pour la fin, je ne suis pas sûr qu'il y ait une limite mais qu'à cela ne tienne : ça reste borné.

Kaiser

Posté par Shadyfj (invité)re : Limite et convergence 09-04-06 à 17:13

C'est même sûr que y'a pas de limite pour le -2 sin ( ln((n+1)*n) /2) mais comme l'a dit Kaiser c'est borné donc pas de problème.

Posté par
lelast
re : Limite et convergence 09-04-06 à 17:14

bonjour joanna

Posté par
kaiser Moderateur
re : Limite et convergence 09-04-06 à 19:30

Shadyfj> qu'est-ce qui te permet d'être aussi sûr ? (juste pour voir le raisonnement qui se cache derrière)

Posté par Shadyfj (invité)re : Limite et convergence 09-04-06 à 19:48

D'ailleurs en cherchant à le démontrer je me suis rendu compte que j'avais tort (enfin je crois)

Considérons la suite un=sin(ln((n+1)*n)/2)

u(n+1)-un = sin(ln((n+1)*(n+2))/2) - sin(ln((n+1)*n)/2)

Or on sait que sin(p)-sin(q)=2*cos((p+q)/2)*sin((p-q)/2)

u(n+1)-un = 2*cos(ln(n*(n+1)²*(n+2))/4)*sin(ln((n+2)/n)/4) qui tend vers 0

Donc la suite converge. (enfin il me semble)

Posté par
kaiser Moderateur
re : Limite et convergence 09-04-06 à 19:53

Tu dis donc que si \Large{(u_{n})} est une suite telle que \Large{u_{n+1}-u_{n}} tend vers 0, alors \Large{(u_{n})} converge.
Contre-exemple :
\Large{u_{n}=\bigsum_{k=1}^{n}\frac{1}{k}}

Kaiser

Posté par Shadyfj (invité)re : Limite et convergence 09-04-06 à 19:56

Bon j'ai dit n'importe quoi je me repentis, va falloir que je revois les suites moi.

Posté par
kaiser Moderateur
re : Limite et convergence 09-04-06 à 20:05

En fait, je pense moi aussi que la suite ne converge pas mais je me méfie quand même des évidences.
En effet, le raisonnement suivant ne tient pas la route :

"comme la fonction sinus n'admet pas de limite en l'infini, alors pour toute fonction f telle que \Large{\lim_{x\to +\infty}f(x)=+\infty}, la quantité \Large{sin(f(x))} n'admet pas de limite en l'infini"

Contre-exemple : \Large{f(x)=\pi E(x)} (E désignant la fonction partie entière)

Pire encore : on peut montrer par exemple que la suite \Large{(sin(2\pi e n!))} admet une limite finie !!

Kaiser



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