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Sur les suites.

Posté par
elhor_abdelali Correcteur
11-01-07 à 01:49

Bonsoir ;
On sait que lorsqu'une suite numérique (x_n) converge on a \fbox{\lim_{n}\hspace{5}(x_{n+1}-x_n)=0}.
On sait aussi que la réciproque est fausse même si la suite (x_n) est bornée comme c'est le cas par exemple de la suite sin(sqrt n).
Cependant il semble qu'il y'ait un cas où ça marche :
Soit f{:}[0,1]\to[0,1] continue et la suite (x_n) définie par \fbox{x_0\in[0,1]\\x_{n+1}=f(x_n)},on suppose que \fbox{\lim_{n}\hspace{5}(x_{n+1}-x_n)=0}.
Montrer qu'alors la suite (x_n) est convergente. (sauf erreur bien entendu)

Posté par
H_aldnoer
re : Sur les suites. 11-01-07 à 14:23

Voila ce que j'ai fait :

f est continue sur un intervalle fermé :
f est borné et atteint ses bornes soit il existe x1 et x2 (dans [0,1]) telle que f(x1)=m, f(x2)=M et pour tout x dans [0,1], m<= f(x)<= M

xn+1=f(xn) est à valeur dans [0,1] car f continue de [0,1] dans [0,1] d'ou m<= xn+1<= M
soit m-xn<= xn+1-xn<=M-xn

or xn+1-xn tend vers 0, donc m-xn et M-xn tende vers la même limite, qui vaut 0.
D'ou xn converge.

?

Posté par
stokastik
re : Sur les suites. 11-01-07 à 14:51


H_aldnoer m-xn et M-xn tendent vers 0 donc xn tend vers m et M donc m=M donc f est constante ?

Posté par
H_aldnoer
re : Sur les suites. 11-01-07 à 14:53

surement ... !
donc pour que la réciproque fonctionne, le cas qui marche c'est celui-ci.

Posté par
stokastik
re : Sur les suites. 11-01-07 à 15:02


Tu ne crois pas que tu t'es trompé ?

Posté par
H_aldnoer
re : Sur les suites. 11-01-07 à 15:22

c'est possible!
ou?

Posté par
stokastik
re : Sur les suites. 11-01-07 à 16:00


au niveau du "théorème des gendarmes" (suite encadrée)

Posté par
infophile
re : Sur les suites. 11-01-07 à 16:41

Bonjour,

Je ne vois pas le lien logique ici :

Citation :
or xn+1-xn tend vers 0, donc m-xn et M-xn tende vers la même limite, qui vaut 0.

Posté par
stokastik
re : Sur les suites. 11-01-07 à 16:54


il confond les gendarmes et les voleurs

Posté par
Rouliane
re : Sur les suites. 11-01-07 à 17:03

Posté par
jeanseb
re : Sur les suites. 11-01-07 à 18:14

Posté par
infophile
re : Sur les suites. 11-01-07 à 18:16

Tout le monde peut se tromper

Posté par
Rouliane
re : Sur les suites. 11-01-07 à 18:23

Rôôô, on rigole pour le message de stokastik, évidemment que tout le monde peut se tromper, c'est pas le sujet ici ...

Posté par
jeanseb
re : Sur les suites. 11-01-07 à 18:28

C'est toujours un peu vexant, les commentaires lorsqu'on s'est planté, mais à force, on est vacciné!

Posté par
Cauchy
re : Sur les suites. 11-01-07 à 18:28

Posté par
elhor_abdelali Correcteur
re : Sur les suites. 11-01-07 à 22:56

Posté par
Cauchy
re : Sur les suites. 11-01-07 à 22:59

elhor juste une idée peut etre faut-il utiliser le fait que l'ensemble des valeurs d'adhérence de x_n est connexe?

Posté par
elhor_abdelali Correcteur
re : Sur les suites. 12-01-07 à 00:41

Bonsoir ;
Oui Cauchy , on peut effectivement montrer que l'ensemble des valeurs d'adhérence de la suite (x_n) est un segment .
(voir par exemple Est-elle de cauchy? post du 27/11/2005 à 20:38).
Cependant dans notre cas il faut montrer plus : que ce segment est réduit à un point.

Posté par
Cauchy
re : Sur les suites. 12-01-07 à 00:50

Oui je voulais voir si on pouvait s'en servir par l'absurde si on a pas un point on aura un segment et arriver à une contradiction j'y ai pas réfléchi encore.

Posté par
elhor_abdelali Correcteur
re : Sur les suites. 12-01-07 à 01:05

Comme toi Cauchy , je cherche encore (j'ai vu ce problème sur un autre forum)

Posté par
stokastik
re : Sur les suites. 12-01-07 à 06:53


pas de quoi se vexer pour mon commentaire

Posté par
H_aldnoer
re : Sur les suites. 13-01-07 à 19:19


je le suis pas rassure toi !

Posté par
elhor_abdelali Correcteur
re : Sur les suites. 15-01-07 à 03:11

Bonsoir;
Je crois que j'ai trouvé une preuve qui utilise (comme l'a présenti Cauchy) le fait que l'ensemble des valeurs d'adhérence de (x_n) est un segment (la démonstration de ce résultat se trouve dans le lien ci-dessus).
Soit l une valeur d'adhérence de (x_n) et \phi{:}\mathbb{N}\to\mathbb{N} une application strictement croissante telle que \lim_n\hspace{5}x_{\phi(n)}=l.
Comme f est continue on a \lim_n\hspace{5}f(x_{\phi(n)})=f(l) c'est à dire \lim_n\hspace{5}x_{\phi(n)+1}=f(l).
Or \lim_n\hspace{5}x_{\ph(n)+1}-x_{\ph(n)}=0 (puisque suite extraite de x_{n+1}-x_n de limite nulle par hypothèse).
On conclut donc que f(l)=l et ceci pour toute valeur d'adhérence de (x_n).
Si la suite (x_n) n'était pas convergente ses valeurs d'adhérence formerait un segment [a,b] avec a<b et il existerait au moins un entier p tel que a<x_p<b mais alors on aurait f(x_p)=x_p c'est à dire x_{p+1}=x_p et une petite récurrence montrerait qu'alors x_n=x_p pour tout entier n\ge p et la suite (x_n) serait stationnaire donc convergente d'où l'absurdité (sauf erreur bien entendu)

Posté par
Cauchy
re : Sur les suites. 15-01-07 à 15:21

Bonsoir,

j'aurais du essayer de mettre en forme ca marchait bien,bien joué elhor

Posté par
elhor_abdelali Correcteur
re : Sur les suites. 15-01-07 à 21:25

Oui Cauchy le vif de toute oeuvre est l'intuition de départ



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