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Niveau Licence Maths 1e ann
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Suites, convergences et divergences

Posté par
Saiga
15-08-18 à 16:48

Bonjour,

Voici un poste Vrai/Faux que j'ai sorti du fond de mon tiroir...

1) Si (u_n)_n est une suite de réels positifs, non majorée, alors elle tend forcément vers l'infini.

2) Soit E(x) la partie entière de x, la suite de terme général u_n=E\left( \cfrac{4n}{n+1}\right).

3) Etudier la convergence de la suite (u_n)_n définie par u_0=1 et u_{n+1}=u_n+\cfrac{1}{u_n}.
__________________________________________________________________________________________________

Voici ce que je propose :

1) Faux. En effet, si l'on considère la suite la suite définie par :

u_n=\left\{ \begin{array}{cl} n & \text{, si } n= 2k \\ \frac{1}{n} & \text{, si } n =2k+1 \end{array} \right. \text{ , pour } k \in \mathbb{N}

Alors, il est clair que (u_n)_n est une suite de réels positifs et est non-majorée. De plus, cette suite est clairement divergente, sinon les deux sous-suites extraites de (u_n)_n, formées respectivement des termes paires et impaires convergerait vers une même limite finie. Cependant, la suite ne tend pas vers +\infty.

2) La partie entière de \cfrac{4n}{n+1} est l'unique entier k tel que :

k\leq \cfrac{4n}{n+1}<k+1 \Leftrightarrow k(1+\frac{1}{n})\leq 4 < (k+1)(1+\frac{1}{n})

et après... plus d'inspiration.

3) Si on suppose que la suite converge vers une limite finie l, alors l vérifie : l=l+\frac{1}{l} \Leftrightarrow 0=\frac{1}{l} ce qui n'est pas possible, donc on obtient que la suite diverge..

Posté par
Sylvieg Moderateur
re : Suites, convergences et divergences 15-08-18 à 16:58

Bonjour,
D'accord pour 1) et 3).
Pour 2), il manque la question

Posté par
SkyMtn
re : Suites, convergences et divergences 15-08-18 à 17:01

Salut, oui la partie entière de 4n/(n+1), et ensuite ? Pour le reste c'est ok.

Posté par
Saiga
re : Suites, convergences et divergences 15-08-18 à 17:01

Les deux première sont un Vrai/Faux.

Posté par
Sylvieg Moderateur
re : Suites, convergences et divergences 15-08-18 à 17:04

Il n'y a pas d'affirmation dans le 2) tel que tu l'as écrit ; impossible de faire un vrai faux.

Posté par
Saiga
re : Suites, convergences et divergences 15-08-18 à 17:04

J'ai bien envie de passé l'inégalité (au fil de l'épée...) à la limite ( n\rightarrow +\infty), le problème ce que du coup l'inégalité devient large et j'ai donc k\leq 4 \leq k+1...

Posté par
Sylvieg Moderateur
re : Suites, convergences et divergences 15-08-18 à 17:05

Tu peux quand même t'amuser à calculer quelques termes

Posté par
carpediem
re : Suites, convergences et divergences 15-08-18 à 17:06

salut

quelle est la question 2/ ? (il en manque un bout ...)

\dfrac {4n} {n + 1} = 4 - \dfrac 4 {n + 1} ... ce qui devrait te permettre de conclure ...

3/ on peut démontrer (par récurrence) que :

a/ la suite (u_n) est (strictement) positive
b/ la suite (u_n) est strictement croissante

Posté par
Saiga
re : Suites, convergences et divergences 15-08-18 à 17:07

En effet, Sylvieg visiblement j'ai manqué la fin de la phrase... L'affirmation est :

u_n=E\left( \cfrac{4n}{n+1}\right) converge vers 4.

Posté par
Sylvieg Moderateur
re : Suites, convergences et divergences 15-08-18 à 17:09

Calcule u2018

Posté par
carpediem
re : Suites, convergences et divergences 15-08-18 à 17:10

alors ce que j'ai écrit permet de conclure ...

Posté par
Sylvieg Moderateur
re : Suites, convergences et divergences 15-08-18 à 17:11

Bonjour carpediem,
La suite strictement croissante, je ne la sens pas vraiment.

Posté par
Sylvieg Moderateur
re : Suites, convergences et divergences 15-08-18 à 17:13

Oups, je n'avais pas vu que tu parlais de 3).
3) a été traité correctement pour la convergence : Elle ne converge pas.

Posté par
SkyMtn
re : Suites, convergences et divergences 15-08-18 à 17:16

Pour la 2) tu peux utiliser la relation x\leqslant E(x), et la croissance de la partie entière pour obtenir un encadrement et passer à la limite.

Posté par
carpediem
re : Suites, convergences et divergences 15-08-18 à 17:17

oui ce n'était que deux remarques en passant ...

j'intervenais pour 2/ ...

Posté par
Sylvieg Moderateur
re : Suites, convergences et divergences 15-08-18 à 17:18

@SkyMtn,
C'est trop compliqué.
Calculer quelques termes et utiliser l'expression donnée par carpediem.

Posté par
Saiga
re : Suites, convergences et divergences 15-08-18 à 17:29

Merci Carpediem, ce n'était pas bien sorcier au final...

Sylvieg ça fait : u_{2018}=E\left(\cfrac{8072}{2019}\right)= 3 selon Xcas...

Posté par
Sylvieg Moderateur
re : Suites, convergences et divergences 15-08-18 à 17:31

Pas besoin de Xcas pour trouver que la suite est stationnaire
A partir du rang 3.

Posté par
Saiga
re : Suites, convergences et divergences 15-08-18 à 17:43

Sylvieg : Oui, j'avais déjà calculé les 10 premiers termes de la suite.

Posté par
carpediem
re : Suites, convergences et divergences 15-08-18 à 19:31

de rien

et tu remarqueras que j'ai répondu à la question sans avoir la question ...

Posté par
Razes
re : Suites, convergences et divergences 15-08-18 à 20:10

Bonsoir
2) Nous avons:  \frac {4n}{n+1}=3+\frac {n-3}{n+1}

Pour \forall n>3; 0 <\frac {n-3}{n+1}<1, donc :  E (\frac {n-3}{n+1})=0

D'où :  E (\frac {4n}{n+1})=3+E (\frac {n-3}{n+1})=3

Posté par
carpediem
re : Suites, convergences et divergences 15-08-18 à 20:21

carpediem @ 15-08-2018 à 17:06

salut

quelle est la question 2/ ? (il en manque un bout ...)

\dfrac {4n} {n + 1} = 4 - \dfrac 4 {n + 1} ... ce qui devrait te permettre de conclure ...


comme on étudie la convergence je me fous des 31415926538 premiers termes ...



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