Mathématiques : 2Bac SMA-SMB

Semestre 1 Devoir 2 Modèle 2

 

 

Professeur : Mr CHEDDADI Haitam

 

I- Exercice 1 (7 pts)

 

Pour n1, on considère le polynôme : PnX=Xn+Xn-1+...+X-1

  1. Démontrer que Pn possède une seule racine dans +, que l'on note un.
  1. Démontrer que la suite un est décroissante, et en déduire qu'elle converge.
  1. Démontrer que, pour tout n1, un12.

Soit ρ]12;1[.

  1. Démontrer que limn+Pnρ>0.
  1. Démontrer que un converge vers 12.

 

II- Exercice 2 (13 pts)

 

Partie 1

soit g la fonction définie sur ]0;+[ par : gx=-1x+1+ln1+1x

  1. Calculer les limites limx+gx et limx0+gx.
  1. Montrer que g'x=--1xx+12, et donner le tableau de variation de g.
  1. Déduire que x>0  gx>0.
Partie 2

Soit f la fonction définie sur [0;+[ par fx=xln1+1x si x0 et f0=0.

  1. Montrer que f est continue à droite de 0.
  1. Montrer que limx0+fxx=+, et donner une interprétation géométrique du résultat.
  1. Étudier la branche infinie de Cf au voisinage de +.
  1. Calculer f'x et étudier le sens de variation de f, puis donner le tableau de variation.
  1. Construire la courbe Cf.
Partie 3

Soit unn>0 une suite telle que un=1+1nn, et on pose vn=lnun.

  1. Vérifier que vn=fn, et déduire que unn>0 est croissante.
  1. Montrer que x>0  ln1+x<x, et déduire que n* un<e, puis calculer limn+un.

On pose Sn=k=1nvkk.

  1. Exprimer Sn en fonction de n et déterminer limn+Sn et limn+Snn.