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Niveau Reprise d'études-Ter
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Suite convergente

Posté par
ahl1700
06-02-18 à 15:54

Bonjour à tous et merci d'avance pour votre aide.

Je n'ai pas d'exercice mais c'est de l'explication de texte.

\forall\epsilon \in R^*_+ , \exists p  \in N^*  tel  que  \forall n \in N^* , ( n>p\Longrightarrow  I U_n-a I  < \epsilon)

La valeur I Un-a I mesure la proximité du terme Un de la limite a. Le nombre epsilon est un nombre réel strictement positif, il est arbitrairement petit. L'entier p indique un rang à partir duquel (n>p) tous les termes de Un sont " - proches" de a.

Je comprends que a est la limite de la suite Un. Qu'Un converge vers a. Mais je comprends pas l'intérêt si je puis dire ainsi de faire Un-a, du coup je comprends pas ce que signifie epsilon.

Merci à vous

Posté par
Camélia Correcteur
re : Suite convergente 06-02-18 à 16:01

Bonjour

|U_n-a| est juste la distance de U_n à a. Par ailleurs,
|U_n-a| < \varepsilon \Longleftrightarrow a-\varepsilon < U_n < a+\varepsilon.

La définition dit que à partir d'un certain rang, tous les termes de la suite sont dans un intervalle de longueur 2\varepsilon centré sur a

Posté par
ahl1700
re : Suite convergente 06-02-18 à 16:10

Désolé Camélia mais j'ai un peu du mal avec le vocabulaire mathématique. j'essaye de comprendre. Donc Un- a est la distance entre le terme Un et sa limite. Mais je comprends toujours pas ce que signifie epsilon , c'est le résultat de Un-a ?

Posté par
Camélia Correcteur
re : Suite convergente 06-02-18 à 16:14

Non, \varepsilon est une butée! Tu veux garder les termes de la suite près de la limite, alors tu choisis \varepsilon (aussi petit que tu veux, c'est une question de précision) et tu regardes à partir de quel rang tous les termes sont coincés dans l'intervalle.

Posté par
ahl1700
re : Suite convergente 06-02-18 à 16:27

C'est quoi une butée? Comme je t'ai dit mon vocabulaire est très pauvre, je suis en reprise d'étude.  

Posté par
techtask
re : Suite convergente 06-02-18 à 16:41

Bonjour,

le epsilon   est un chiffre qui peut changer, que l'on choisit. Pour faire plus simple, à partir du terme de rang p  (Up), tous les termes suivants (les Un) ont une distance à la limite a qui est plus petite que .

Si tu veux savoir dans quel cas on l'utilise, ça sert seulement à savoir à partir de quel terme de la suite on est proche à = 0,1 près de la limite a, ou encore à partir de quel terme de la suite on est proche à = 0,01 près de a etc, tout dépend de la précision que tu prends.

Ce que tu as énoncé est une règle générale, tu verras des suites qui n'ont pas de limite a pour lesquelles on continue de s'approcher indéfiniment (ex: les suites qui tendent vers + ou -). C'est plus clair?

Posté par
ahl1700
re : Suite convergente 06-02-18 à 16:58

Imprimé perfecto. Je comprends mieux le sens de cette exercice:

U_n= \frac{n}{2n+1}

On observe que la suite tends vers 1/2 lorsque l'indice n devient grand. Déterminer les indices n pour lesquels la différence entre 1/2 et Un est inférieur à un milliardième.

Si je décompose:

a= \frac{1}{2}
 \\ 
 \\ IUn-aI = IU_n - \frac{1}{2}I
 \\ 
 \\ \epsilon = 10^{-9}
 \\ 
 \\ p  serait  le  résultat  de  U_n-a< 10^{-9}
 \\ 
 \\

C'est correct ?

Posté par
techtask
re : Suite convergente 06-02-18 à 17:32

Oui c'est excellent, attention seulement au dernier résultat de ton message, en général on a :
|Un - a| <     - < Un - a <

On ne peut donc pas seulement dire:
|Un - a| < Un - a <

Ecris d'abord la première équivalence (toujours vraie), ensuite utilise l'inégalité en rouge et la calculatrice pour trouver. Ca ne change pas grand chose mais c'est juste une histoire de signe. Alors tu as trouvé?

Posté par
ahl1700
re : Suite convergente 06-02-18 à 17:57

Oui j'ai trouvé le résultat mais je comprends pas le sens de  cet intervalle.

J'ai procédé ainsi ( je fais la version rapide) :

\frac{1}{2}- \frac{n}{2n+1} \le10^{-9}
 \\ 
 \\ \frac{1}{4n+2} \le10^{-9}
 \\ 
 \\ 1\le 10^{-9}(4n+2)
 \\ 
 \\ 10^9\le 4n+2
 \\ 
 \\ \frac{10^9-2}{4}\le n
 \\ 
 \\ n \ge 2,5.10^8

Posté par
techtask
re : Suite convergente 06-02-18 à 18:07

Dans ce sens là ça marche aussi, ton résultat est bon. En fait:

\frac{1}{2} - \frac{n}{2n+1} \leq 10^{-9} \Leftrightarrow -10^{-9} \leq \frac{n}{2n+1} - \frac{1}{2}

Celui de gauche est le tien et celui de droite l'inégalité rouge de tout à l'heure, on passe simplement de l'un à l'autre en multipliant par (-1) tous les termes et en échangeant ce qui se trouve à droite et à gauche (règles des inéquations). Ca ne change au final pas la résolution qui consiste à isoler n.

Posté par
ahl1700
re : Suite convergente 06-02-18 à 18:20

Désolé mais cela m'intrigue un peu et j'aime tout comprendre. Pourquoi ajouté un intervalle si pas vraiment besoin, il doit bien doit bien avoir un sens?  

Posté par
techtask
re : Suite convergente 06-02-18 à 18:35

Au contraire, soyons fiers de poser des questions .
Il y a trois cas qui viennent tous de la même relation:
|Un - a| < - < Un - a <

Premier cas: une suite qui oscille autour de la limite a (au-dessus et en-dessous) et qui s'en approche de plus en plus. Dans ce cas on doit résoudre :
- < Un - a <

Deuxième cas: la suite est croissante et sa limite est supérieure à tous les termes Un qui la précèdent (c'est le cas de ton exo), on résout la partie gauche:
- < Un - a

Troisième cas: la suite est décroissante et sa limite est inférieure à tous les termes Un qui la précèdent, on résout seulement la partie droite:
Un - a <

La suite en question dépend de l'exercice que tu reçois et tu rencontreras rarement le premier cas sauf dans le supérieur.

Posté par
techtask
re : Suite convergente 06-02-18 à 19:00

J'ai oublié de dire qu'on écrit la relation complète que par rigueur, après on choisit si on a juste besoin d'un morceau ou de tout selon l'exo.

Posté par
ahl1700
re : Suite convergente 06-02-18 à 19:56

sincèrement merci beaucoup plus clair on pouvait pas faire. Bonne soirée à toi

Posté par
techtask
re : Suite convergente 06-02-18 à 19:57

Bonne soirée et vive la curiosité!

Posté par
ahl1700
re : Suite convergente 06-02-18 à 19:59

Oui la vie est bien plus amusante comme ça



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