démonstration de la convergence d'une suite par des sous-suites
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démonstration de la convergence d'une suite par des sous-suites



  1. #1
    simon50

    démonstration de la convergence d'une suite par des sous-suites


    ------

    Bonjour

    "Montrer qu'une suite Un dont chacune des trois sous-suites U2n, U2n+1, et U3n est convergente est elle-même convergente."

    Voila trois heures que je bloque sur cette question.

    Je ne voit pas à quoi sert U3n. Les deux premières sous-suites suffisent pour la demonstration, non ?
    J'imagine qu'il faut utiliser la définition des limites de suites, mais je ne voit pas comment faire.

    Si quelqu'un pouvait m'aider...
    Merci de votre aide

    -----

  2. #2
    invite35452583

    Re : démonstration de la convergence d'une suite par des sous-suites

    Déjà U2n et U2n+1 ne sont pas suffisantes, en effet en contre-exemple pour la suite (-1)n, la suite extraite des termes pairs (resp.impair) converge vers 1 (resp. -1) mais ne converge pas (contradiction avec unicité de la limite + une sous-suite converge vers la même limite que la suite).
    Maintenant poste-toi la question : un tel phénomène peut-il se produire si u3n est aussi convergente ? Autrement dit commence par montrer que la limite de u(2n) et celle u(2n+1) sont égales. Après ça doit se faire sans trop de mal.

  3. #3
    inviteaffd5918

    Re : démonstration de la convergence d'une suite par des sous-suites

    une suite converge ssi toutes suite extraite converge et vers la meme limite.
    en fait, d'après ton énoncé, U2n et U2n+1 convergent, mas pas forcément vers la meme limite.
    prend par exemple (-1)^n, U2n converge vers 1, U2n+1 vers -1, mais la suite ne converge pas.
    la suite extraite U3n sert à confirmer que ces 2 limites sont les memes.
    voilà, à toi de rédiger maintenant.

  4. #4
    simon50

    Re : démonstration de la convergence d'une suite par des sous-suites

    OK, je croit que j'ai compris :
    La sous-suite U2n rassemble tous les nombres pair (0,2,4,...), elle converge vers l1.
    La sous-suite U2n+1 rassemble tous les nombres impair (1,3,5,...), elle converge vers l2.
    La sous-suite U3n rassemble alternativement des nombre pair et des nombres impair (0,3,6,9,...), elle converge vers l3.

    Les sous-suites de nombres pair et impair convergent.
    La sous-suite pair-impair converge elle aussi. On en déduit que les deux précédentes sous-suites ont les même limites.

    merci.

    Mais comment rédiger ?
    Il faut que je trouve une égalité entre U2n, U2n+1, et U3n ?
    Il faut que je parte de la définition de la limite de ces suites ?

  5. A voir en vidéo sur Futura
  6. #5
    invite35452583

    Re : démonstration de la convergence d'une suite par des sous-suites

    Citation Envoyé par simon50 Voir le message
    Il faut que je trouve une égalité entre U2n, U2n+1, et U3n ?
    Une égalité entre leur limite plutôt.
    Si tu trouves (ce n'est pas très dur) une sous-suite commune à u(2n) et à u(2n+1) tu peux en déduire que les limites de u(2n) et u(3n) sont égales (il y a juste un résultat à rappeler).
    Tu procèdes de même pour u(2n+1) et u(3n).
    Par transitivité de l'égalité les trois limites sont égales (je la note L ensuite).

    Ensuite pour montrer que u(n) converge, tu pars de la définition de la convergence d'une suite.
    Soit e>0, il faut trouver N tel que pour tout n'>N alors lu(n)-Ll<e.
    Or tu connais un N1 qui "marche" pour les pairs un N2 qui marche pour les pairs.
    Je te laisse deviner le reste.

  7. #6
    invited04d42cd

    Re : démonstration de la convergence d'une suite par des sous-suites

    Ou bien suite dans un compact avec une seule valeur d'adhérence.

  8. #7
    invite0a4ec0d8

    Re : démonstration de la convergence d'une suite par des sous-suites

    bonjour
    on peut remarquer que u(6n) est une sous suite de u(2n) , donc les deux suites u(6n) et u(2n) ont la meme limite.
    on remarque aussi que u(6n) est une sous suite de u(3n) donc les deux suite u(6n) et u(3n) ont la meme limite. on déduit alors que u(2n) et u(3n) ont la meme limite.
    on a u(6n+3) est une sous suite de u(3n) donc u(3n) et u(6n+3) ont la meme limite. comme u(6n+3) est une sous suite de u(2n+1) alors u(2n+1) et u(6n+3) ont la meme limite donc u(3n) et u(2n+1) ont la meme limite.
    on déduit que u(2n+1) et u(2n) ont la meme limite ce qui est suffisant pour on déduire que la suite est convergente.

  9. #8
    acx01b

    Re : démonstration de la convergence d'une suite par des sous-suites

    une fois que tu as limite de u(2n) = limite de u(2n+1)

    tu dis simplement pour tout espilon > 0 ...

    pour montrer que limite de u(2n) = limite de u(2n+1)
    tu peux supposer que limite de u(2n) différent de limite de u(2n+1) et montrer que c'est absurde (par exemple)

  10. #9
    invitee0484da1

    Re : démonstration de la convergence d'une suite par des sous-suites

    Bonjour à tous,
    je mets un up pour cette question intéressante, je n'ai pas vraiment compris les explications données en réponse, quelqu'un pourrait-il synthétiser la résolution de ce problème pour m'éclairer?
    Merci à ceux qui répondront!

  11. #10
    invitec053041c

    Re : démonstration de la convergence d'une suite par des sous-suites

    Salut.

    Si tu connais le théorème: toute sous suite d'une suite convergente converge vers la même limite.
    Alors, essaye de bien comprendre le post de snodo qui est très bien expliqué je trouve:

    on peut remarquer que u(6n) est une sous suite de u(2n) , donc les deux suites u(6n) et u(2n) ont la meme limite.
    on remarque aussi que u(6n) est une sous suite de u(3n) donc les deux suite u(6n) et u(3n) ont la meme limite. on déduit alors que u(2n) et u(3n) ont la meme limite.
    on a u(6n+3) est une sous suite de u(3n) donc u(3n) et u(6n+3) ont la meme limite. comme u(6n+3) est une sous suite de u(2n+1) alors u(2n+1) et u(6n+3) ont la meme limite donc u(3n) et u(2n+1) ont la meme limite.
    on déduit que u(2n+1) et u(2n) ont la meme limite ce qui est suffisant pour on déduire que la suite est convergente.
    En gros, U(3n) est une suite pivot qui permet de faire le lien entre la limite de U(2n) et celle de U(2n+1).

  12. #11
    ichigo01

    Re : démonstration de la convergence d'une suite par des sous-suites

    Citation Envoyé par shynoa Voir le message
    une suite converge ssi toutes suite extraite converge et vers la meme limite.
    en fait, d'après ton énoncé, U2n et U2n+1 convergent, mas pas forcément vers la meme limite.
    prend par exemple (-1)^n, U2n converge vers 1, U2n+1 vers -1, mais la suite ne converge pas.
    la suite extraite U3n sert à confirmer que ces 2 limites sont les memes.
    voilà, à toi de rédiger maintenant.
    J'ai une simple question pour cette exercice :

    Même si on montre que ces 2 sous suites convergent vers la même limite , est ce que cela est suffisant pour dire que la suite Un converge vers cette limite ?
    Car comme vous avez noté : une suite converge ssi toutes suite extraite converge et vers la meme limite.

    Car ce n'est pas toujours qu'on connait tous les suites extraites d'une suite quelconque !!

    Cordialement !

  13. #12
    Thorin

    Re : démonstration de la convergence d'une suite par des sous-suites

    Citation Envoyé par ichigo01 Voir le message
    Même si on montre que ces 2 sous suites convergent vers la même limite , est ce que cela est suffisant pour dire que la suite Un converge vers cette limite ?
    le résultat est vrai. Après, savoir si on peut l'affirmer sans démonstration, c'est à discuter.
    École d'ingénieurs + M1 Physique Fondamentale

  14. #13
    ichigo01

    Re : démonstration de la convergence d'une suite par des sous-suites

    Citation Envoyé par Thorin Voir le message
    le résultat est vrai. Après, savoir si on peut l'affirmer sans démonstration, c'est à discuter.
    Je pense que c'est un cas particulier ici !

  15. #14
    taladris

    Re : démonstration de la convergence d'une suite par des sous-suites

    edit: question mal lue

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