Mathématiques : 2Bac Eco-SGC

Séance 7 (Suites numériques – Partie 2)

 

 

Professeur : Mr ETTOUHAMY Abdelhak

 

Sommaire

 

 

I- Critères de convergence

1-1/ Critère 1 (Théorème des gendarmes)

1-2/ Critère 2 (Théorème des gendarmes)

1-3/ Théorème

1-4/ Critère 3

II- Limite d’une suite de type Un+1=f(Un)

III- Limite d’une suite de type Vn=f(Un)

IV- Exercices

4-1/ Exercice 1

4-2/ Exercice 2

4-3/ Exercice 3

4-4/ Exercice 4

 


I- Critères de convergence

 

1-1/ Critère 1 (Théorème des gendarmes)

Soient (un), (vn) et (wn) trois suites numériques.

Si,  on a vnunwn  pour tout n de I et  limvn=limwn=l, alors (un) est convergente et limun=l.

Exemple

 

 

 

 

1-2/ Critère 2 (Théorème des gendarmes)

Soient (un) et (vn) deux suites numériques et l un réel.

Si, on a  |un-l|vn pour tout n de I  et limvn=0, alors (un) est convergente et limun=l.

Exemple

 

 

 

 

1-3/ Théorème

Si une suite croissante est majorée alors elle est convergente.

Si une suite décroissante est minorée alors elle est convergente.

 

 

 

 

 

1-4/ Critère 3

Soient (un) et (vn) deux suites numériques.

Si   on a unvn pour tout n de I ,et limvn=+, alors limun=+.

Si   on a unvn pour tout n de I   et limvn=-, alors limun=-.

Exemple

 

 

 

II- Limite d’une suite de type Un+1=f(Un)

 

Propriété

(Un)nI est la suite numérique définie par la relation récurrente du type Un+1=f(Un), et de premier terme U0, avec f est une fonction continue sur un intervalle I telle que f(I)I.
 
Si U0I et (Un)nI est une suite convergente alors sa limite l est une solution de l’équation f(x)=x.

Exemple

 

 

 

III- Limite d’une suite de type Vn=f(Un)

 

Propriété

si (Un)nI est la suite numérique convergente , et sa limite vaut  L ,  et f  est une fonction continue en L,
 
Alors  la suite (Vn)nI définie par Vn=f(Un)  une suite convergente et sa limite est f(L).

Exemple

IV- Exercices

 

4-1/ Exercice 1

On considère la fonction h définie sur [1,+[ par h(x)=x

  1. Étudier la monotonie de h sur [1,+[.
  1. Montrer que h([1,+[)[1,+[.
  1. Étudier le signe de h(x)-x sur [1,+[.
  1. Résoudre dans [1,+[ l’équation h(x)=x.

On considère la suite (un)n0 : {u0=4un+1=h(un) (n)

  1. Montrer par récurrence que (n) : un1.
  1. Montrer que (un)n0 est décroissante.
  1. En déduire  qu’elle est convergente.
  1. Calculer la limite de (un)n0.

 

 

4-2/ Exercice 2

Soit (un) une suite numérique définie par :  {u0=3un+1=5un-4un (n)

  1. Montrer que (n) : 2un4.
  1. Étudier la monotonie de la suite (un).
  1. Montrer que (n) :0 4-un+112(4-un).
  1. En déduire que (n) : 04-un(12)n.
  1. Calculer la limite de (un)n0.

 

 

4-3/ Exercice 3

Soit (un) une suite numérique définie par :  {u0=1un+1=un33un2+1 (n)

  1. Montrer que (n) : un>0.
  1. Étudier la monotonie de la suite (un). et en déduire qu’elle est convergente
  1. Montrer que (n) : un+113un.
  1. En déduire que (n) : 0<un(13)n.
  1. Calculer limite de  (un).

 

 

4-4/ Exercice 4

Soit f la fonction définie sur * par : f(x)=12(x+2x)

  1. Dresser le tableau de variation de f.

On considère la suite (un) définie par u0=32 et un+1=f(un)  pour tout n.

  1. Calculer u1 et u2 (donner les résultats sous forme de fractions irréductibles, puis sous forme  décimales arrondies à 10-2 près).
  1. Démontrer, par récurrence, que (n) 2un+1un32
  1. Démontrer que (n) un+1-212(un-2).
  1. En déduire, par récurrence, que pour tout entier n, on a : (n) 0<un-2(12)n(u0-2)
  1. En déduire la limite de la suite (un).