Convergence de suite et critère de Cauchy
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Convergence de suite et critère de Cauchy



  1. #1
    Remmu

    Convergence de suite et critère de Cauchy


    ------

    Bonjour,

    J'ai des exercices à faire sur les suites et j'ai un peu de mal. J'ai deux questions qui portent sur les limites de suites et son assez similaire l'une à l'autre, raison pour laquelle je les mes sur le même topic.

    - La première qui me pose souci est de montrer que la suite cos(n) (avec n entier naturelle) ne converge pas. J'ai essayé de le prouver par l'absurde avec le critère de Cauchy.
    Si elle converge alors elle à une limite L et d'après le critère de cauchy |cos(n+k) - cos(n)|<e et |cos(n) - L|<e (à partir d'un certain rang N(e) ),
    on peut écrire alors |cos(n)[cos(k+1) - 1] -sin(n)sin(k)|<e
    Je ne sais pas vraiment comment démontrer que c'est absurde d'écrire le |cos(n+k) - cos(n)|<e, peut être en utilisant le fait que cos est périodique et avce k=E(2pi+1).

    - Ma seconde question est : une suite Un de réels non nul avec lim(n tend ver +inf) (U(n+1)/U(n)) = L, avec -1<L<1. Il faut montrer qu'elle converge.

    d'apres la définition de la limite on peut écrire (L-e) < U(n+1)/U(n) < (L+e) (a partir d'un rang N(e) et avec e= ((1-|L|)/2) pour ne pas sortir de l'intervalle [-1,1])
    on répète ce schéma jusqu'à N(e) puis on les multiplie termes à termes ce qui nous donnent
    ((L-1)^(n-N)/(2^(n-N))<Un<((3L+1)^(n-N)/2^(n-N))

    Par le théorème de gendarmes je conclus que la limite de Un tend vers 0.


    Si ma démarche ou mon raisonnement est faux pourriez vous m'aiguillez sur les bons résultats sans me donner une réponse pré-maché (je ne pourrais jamais progresser sinon) Merci d'avance et désoler si deux questions en même temps c'est un peu trop.

    -----

  2. #2
    gg0
    Animateur Mathématiques

    Re : Convergence de suite et critère de Cauchy

    Bonjour.

    Pour le premier cas, une étude directe me semble plus simple. Si tu places les nombres 1, 2, 3 , .. sur le cercle trigonométrique, tu vois vite que ta suite passe relativement près des multiples de 2pi, et aussi près des pi+k.2pi, donc prend des valeurs "proches de 1" et aussi proches de -1. Reste à mathématiser ça, ce que je te laisse faire. Juste une indication : 1/2 est inférieur pi/6 ce qui fait qu'il y a régulièrement des cos(n) supérieurs à 0,8 et d'autres inférieurs à -0,8.

    Cordialement.

  3. #3
    Remmu

    Re : Convergence de suite et critère de Cauchy

    Merci, je vais reflechir sur vos indications.

  4. #4
    gg0
    Animateur Mathématiques

    Re : Convergence de suite et critère de Cauchy

    Pour ton deuxième exercice, je n'ai pas compris ce que tu fais à partir de
    "on répète ce schéma jusqu'à N(e)"
    Quel schéma ? l'encadrement dont tu parlais au dessus ? Il n'est valable à priori que pour des n supérieurs à N(e).
    Donc il y a cette partie à revoir, et surtout la conclusion : " la limite de Un tend vers 0." !!! la limite est un nombre, pas une suite ou une fonction, elle ne tend vers rien elle est 0.

  5. A voir en vidéo sur Futura
  6. #5
    Remmu

    Re : Convergence de suite et critère de Cauchy

    Enfait, comme c'est valable jusqu'à N(e), on peut écrire:

    1. (L - ((1-|L|)/2) < ((U(n)) / (Un-1)) < (L + ((1-|L|)/2)
    2. (L - ((1-|L|/2) < ((Un-1)/(U (n-2)) < (L + ((1 - |L|/2)
    .....
    3. (L -((1-|L|/2) < ((U(N-1))/(U (N)) < (L + ((1 - |L|/2)

    Après on multiplie termes à termes, et on tombe sur :

    (L - ((1 -|L|/2)^(n-N) < Un/U (N) < (L + ((1 -|L|/2)^(n-N)
    Je multiplie par U (N) de chaque côté et je conclus avec le théorème de gendarmes.

    Voila ce que j'avais fais mais si c'est faux, pourriez vous me dire si le raisonnement est faux ou bien est ce le calcul des limites qui est faux?

  7. #6
    Remmu

    Re : Convergence de suite et critère de Cauchy

    Je mettais dis que puisque U (N) n'est qu'un facteur, et que (L - (1 - (|L|/2))^(n-N) tend vers 0 (tout comme l'autre borne).... mais peut être que le calcul de limite est faux

  8. #7
    gg0
    Animateur Mathématiques

    Re : Convergence de suite et critère de Cauchy

    "(à partir d'un certain rang N(e) )"
    " comme c'est valable jusqu'à N(e)"

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