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LIMITES DE SUITES NUMERIQUES

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I- Suites convergentes

1-définition

Suite convergente:

Soit un une suite numérique et l un nombre réel.
La suite un converge vers L si tout intervalle ouvert contenant L contient aussi les termes de la suite un à partir d'un certain rang p.
Dans ce cas, on dit que la suite un est convergente.
pour n >ou= p un est dans l'intervalle:suites->limite

Si une suite un converge vers L, alors toutes les suites qui auront étés obtenues à partir de un, en modifiant un nombre fini de termes, convergent elles aussi vers L

Dire que la suite un converge vers L, revient à dire que la suite (un - L) converge vers 0.

Limite d'une suite convergente
1- Si (un) est une suite convergent, alors il existe un unique réel vers lequel elle converge.
2- L est la limite de la suite un.
on note:

limn->+∞un = L, ou encore, lim(un) = L

remarques:
Si une suite convergente est monotone alors, tous les termes de cette suite seront situés du même coté de la droite d'équation y = L.
Sinon, si elle n'est pas monotone, alors: soit les termes un oscillent au-dessus et au-dessous de cette droite d'équation y = L, soit ces termes un ont du même coté de cette droite.... ça dépend alors d la suite.

II- Suites divergentes

une suite divergente est une suite qui n'est pas convergente. Il y a deux éventualités:
- Soit elle admet une limite infinie;
- soit elle n'a pas de limite.

Suite admettant une limite infinie

Une suite numérique unadmet pour limite +∞ si tout intervalle ouvert de la forme ]a; +∞[ contient tous les termes de la suite à partir d'un certains rang p.

ON note: limn->+∞ un = +∞ ou lim(un.

un pour n > ou = psuite divergente

Il en va de même avec une suite qui admet -∞ comme limite, évidement!

et pour une suite qui n'a pas de limites... la plus connue est sans doute (-1)n et bientracez la fonction (-1)x sur vos calculettes et vous verrrez que la fontion oscille en permanence autour de l'axe des abscisses.

III- Théorèmes de comparaison

critère de convergence

Soit (un), (vn) et (wn) trois fonctions numériques vérifiant les trois conditions suivantes:
- On a (un)< ou = (vn) < ou = (wn);
- Les suites (un) et (wn) sont convergentes;
-les suites (un) et (wn) ont la même limite réelle L.
alors la suite (vn) est convergente et sa limite est égale à L.

Pour la petite histoire, ce théorème est appeléde théorème des gendarmes car on considère que les deux suites qui encadrent (vn) sont comme des gendarmes qui escortent un prisonnier vers le poste de police, ( en l'occurence, la limite des deux suites (un) et (wn)...

Conséquence

Soit un une suite numérique et L un nombre réel.
Si, à partir d'un cetain rang, on a |un - L|< ou = vn avec limn->+∞vn = 0,alors la suite (un) converge vers L.

je ne sais pas si vous vous rappellez de cette propriété des valeurs absolues que vous avez tous du voir au alentour de la 3ème ou de la seconde non?

critère de divergence

Soit (un) et (vn)deux suites numériques telles que (un)< ou = (vn) à partir d'un certains rang p (comme par hasard, toujours les mêmes lettres qui reviennent...):
- si limn->+∞un = +∞ alors, limn->+∞vn = +∞.
- si limn->+∞vn = -∞ alors, limn->+∞un = -∞.

IV- Calculs de limites

Limites de suites et limites de fonctions

Soit f ue fonction numériquedéfinie sur un intervalle ]a; +∞[ et (un) la suite définie pour tout entier supérieur à a, par un = f(n).
Si la fonction f admet en +∞, une limite finie , ou infinie, alors la suite (un) admet la même limite

Celà permet de résoudre pas mal d'exercice où l'on demande de calculer la limite d'une suite, en passant par la fonction, vous vous y reconnaissez quand même un peu, sinon, allez immédiatement ici

Les résultats concernats les opérations sur les limites de suites, sont analogues (c'est à dire identique) à celles que l'on a vu sur les limites de fonctions.

Limites et opérations algèbriques

Soient (un) et (vn) deux suites convergentes de limites respectives L et L'. Alors:

- La suite (un) + (vn) est convergente et sa limite est égale à L+L';
- la suite (un) x (vn) est convergente et sa limite est égale à LL';
- si de plus, L' est diférent de 0, alors la suite (un) / (vn) est convergente et sa limite est égale à L/L'.

V- Suites géométriques

Ba oui, après le magnifique chapite que l'on vient d'étudier, on ne peut pas ne pas en parler?!

Limite d'une suite géométrique

Soit q un réel non nul et différent de 1.
- Si -1 < q < 1, alors la suite (qn) converge vers 0: limn->+∞qn = 0.
- Si q > 1, alors la suite (qn) admet pour limite +∞: limn->+∞qn = +∞.
- Si q > ou = -1, alors la suite (qn) n'admet pas de limite.

Pfiou, c'était laborieux, en tout cas à rédiger... mais bon ce qui compte c'est que maintenant, les limites de suites numériques n'ont plus de secrets pour vous!!!

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