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Niveau Licence Maths 1e ann
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Suite convergente à vauleurs dans Z

Posté par
Khorzak
26-07-11 à 22:19

Bonjour,

j'ai ici l'énoncé d'un petit exercice théorique avec sa correction. Mais j'ai beaucoup de lacunes au niveau des Suites alors je me pose pas mal de questions ...

Voici l'énoncé :

Soit (Un) une suite à valeurs dans Z, convergente. Montrer, en utilisant la définition, que (Un) est stationnaire.

Correction :

Soit l la limite de (Un). Appliquons la définition d'une suite convergente avec Epsilon = 1/4.
IL existe un entier n0 € N tel que, pour n >= n0, on a

|Un - l| < 1/4

On a alors, d'après l'inégalité triangulaire

|Un - Un0| <= |Un-l| + |l-Un0| <= 1/4 + 1/4 = 1/2


Voilà alors pourquoi 1/4 pour Epsilon ? Je ne comprends déjà pas pourquoi la valeur d'epsilon est arbitraire ?

Ensuite, l'inégalité triangulaire je n'ai jamais compris d'où ça sortait ou comment on arrive à ce résultat

Merci de votre aide, bonne soirée

Posté par
Porcepic
re : Suite convergente à vauleurs dans Z 26-07-11 à 22:39

Bonsoir,

La définition de la limite doit commencer par un « \forall\varepsilon>0 » : autrement dit, comme c'est valable pour tout \varepsilon, c'est valable en particulier pour une valeur qui nous arrange.

Ici, on choisit 1/4 car cela permet quand on applique l'inégalité triangulaire d'obtenir |Un - Un0| <= 1/2 < 1, ce qui est suffisant pour dire que la suite est stationnaire (puisque la suite est à valeurs entières).
On aurait très bien pu choisir 1/3, 1/5, 1/42, 1/452, etc. l'essentiel est que le double du nombre choisi soit strictement inférieur à 1 pour que tout marche bien dans l'inégalité triangulaire.

Sinon, pour l'inégalité triangulaire en elle-même, ça vient naturellement dans la démonstration normalement (du moins avec un peu d'habitude). Qu'est-ce qu'on veut montrer ? Que la suite est convergente. Comment ? En montrant qu'à un moment, nécessairement, l'écart entre les termes est inférieur à 1 (qui est l'écart entre deux entiers consécutifs). De là, on en vient à étudier |Un - Un0|... et la seule manière de pouvoir obtenir des infos à partir de ce qu'on sait est d'utiliser l'inégalité triangulaire...

Posté par
Khorzak
re : Suite convergente à vauleurs dans Z 27-07-11 à 01:15

Bonsoir Porcepic,

merci pour ta réponse.

Est-ce que pour l'inégalité triangulaire on doit appliquer le même genre de raisonnement que ci-dessous ?

|a + b|< |a| + |b|, pour tout a, b € R.

Preuve On a
- |a| <= a <= |a|
- |b| <= b <= |b|,

donc

- |a| - |b| <=  a + b <= |a| + |b|

Merci encore

Posté par
Porcepic
re : Suite convergente à vauleurs dans Z 27-07-11 à 12:15

Sauf erreur, pour moi, ici tu démontres que a+b <= ||a|+|b|| = |a|+|b|... autrement dit ça ne permet pas de conclure.

Pour la démonstration de l'inégalité triangulaire, soit tu veux rester sur les réels et dans ce cas le plus simple (mais c'est long) est de distinguer les cas selon le signe de a et b... soit tu le démontres directement sur les complexes en partant du fait que |x+y|² = |x|²+|y|²+2{\rm Ré}(x\bar{y}).

Posté par
Khorzak
re : Suite convergente à vauleurs dans Z 27-07-11 à 13:08

Hello,

ok merci je vais essayer ça aujourd'hui

A la base j'étais juste en train de m'avancer sur le programme de l'année prochaine en électronique quand je suis tombé sur une partie sur les Séries de Fourier, alors je me suis dis que j'allais réviser les séries et les suites avant de continuer :p !

Bonne journée

Posté par
Khorzak
re : Suite convergente à vauleurs dans Z 27-07-11 à 14:06

Après en avoir discuté avec un ami j'en suis arrivé à :

|Un - Un0| = | Un - l + l - Un0 |

or comme |a + b| <= |a| + |b|

|Un - Un0| <= | Un - l | + | l - Un0| <= 1/4 + (?)

Dernière zone d'ombre : pourquoi on a 1/4 + 1/4

ça voudrait dire que |l - Un0| <= 1/4 ?

Posté par
Porcepic
re : Suite convergente à vauleurs dans Z 27-07-11 à 14:13

Simplement parce que |l - Un0| = |-(Un0 - l)| = |Un0 - l|.

Posté par
Khorzak
re : Suite convergente à vauleurs dans Z 27-07-11 à 14:37

Okay merci je crois c'est bon



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