Calcul de la limite d'une suite
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Calcul de la limite d'une suite



  1. #1
    Momo54500

    Calcul de la limite d'une suite


    ------

    Bonsoir,

    nous avons calculé la limite de la fonction suivante et j'ai pas bien compris la méthode de la prof :

    Soit Un = (1+2+4+...2^n)/(2^(n+1))
    = (1/2(n+1)) x ((1-2^(n+1))/(n-2))

    Comment elle a fait pour trouver ça ?

    Ou sinon vous comment auriez vous procédé?

    merci à vous.

    -----

  2. #2
    gg0
    Animateur Mathématiques

    Re : Calcul de la limite d'une suite

    Bonjour.

    Je ne comprends pas ta deuxième ligne : = (1/2(n+1)) x ((1-2^(n+1))/(n-2)) qui n'a rien à voir avec ce qui précède. Pour n=3, un vaut 15/16 et (1/2(n+1)) x ((1-2^(n+1))/(n-2)) vaut -15/8. Tu es sûr que ta prof a vraiment marqué ça ?


    En tout cas, 1+2+4+...2^n est la somme de n+1 termes successifs d'une suite géométrique(clique), on voit ça en première, donc tu sais le transformer.

    Cordialement.

  3. #3
    Momo54500

    Re : Calcul de la limite d'une suite

    Bonsoir merci pour votre réponse .

    Voici la réponse de la prof je pense avoir fait une erreur en tapant.

    Un = ((1/2^(n+1)) x (1-2^(n+1))/n-2

    Pour transformer 1+2+4+...2^n = 1-2^(n+1) c'est bien ça?

  4. #4
    invite51d17075
    Animateur Mathématiques

    Re : Calcul de la limite d'une suite

    Citation Envoyé par Momo54500 Voir le message
    Pour transformer 1+2+4+...2^n = 1-2^(n+1) c'est bien ça?
    non, la somme de la suite géométrique est
    =(1-2^(n+1)/(1-2)=2^(n+1)-1
    heureusement, sinon elle serait négative , ce qui serait ....."incongru" non ?
    donc en fait l'expression du prof est bonne à une faute de frappe prêt (*)
    = (1/2(n+1)) x ((1-2^(n+1))/(n-2)) non , c'est
    = (1/2(n+1)) x ((1-2^(n+1))/(1-2))
    ce qui se simplifie grandement

    (*) faute du prof ou faute de recopie de ta part ?

  5. A voir en vidéo sur Futura
  6. #5
    invite51d17075
    Animateur Mathématiques

    Re : Calcul de la limite d'une suite

    Citation Envoyé par ansset Voir le message
    ce qui se simplifie grandement
    du coup la limite apparait de manière triviale.

  7. #6
    Momo54500

    Re : Calcul de la limite d'une suite

    Merci à vous.

    J'avais lu n mais c'est un "1" en faite.

  8. #7
    invite51d17075
    Animateur Mathématiques

    Re : Calcul de la limite d'une suite

    et donc , l'expression simplifiée devient ?
    et la limite quand n -> l'inf ?

    pour mémoire

  9. #8
    Momo54500

    Re : Calcul de la limite d'une suite

    Bonsoir,

    excusez moi j'ai eu un problème avec mon ordinateur.

    Donc du coup l'expression simplifiée est :

    Un = (1/2^(n+1)) x ((1-2^(n+1))/-1)
    Ensuite on factorise par -2^(n+1)

    On obtient donc Un = (1/(2^(n+1))) + 1 et lim quand n tend vers l'inf vaut 1.

    C'est bien ça?

  10. #9
    invite51d17075
    Animateur Mathématiques

    Re : Calcul de la limite d'une suite

    oui, c'est ça !
    heu, non , faute de frappe
    c'est 1-1/(2^(n+1))

  11. #10
    Momo54500

    Re : Calcul de la limite d'une suite

    Oui voilà désolé.

    Y'a une autre suite qui me pose problème :

    c'est Un = (3^n)/n
    En utilisant le critère de cauchy on obtient :

    racine n-ème de Un = 3/(n^1/n))

    mais comment on fait pour transformer n^(1/n) ?

    Merci à vous.

  12. #11
    Momo54500

    Re : Calcul de la limite d'une suite

    et surtout comment on fait pour calculer sa limite

    merci à vous.

  13. #12
    invite9dc7b526

    Re : Calcul de la limite d'une suite

    Calcule le quotient de deux termes successifs : u(n+1)/u(n) et montre qu'il est minoré par un nombre strictement plus grand que 1.

  14. #13
    Momo54500

    Re : Calcul de la limite d'une suite

    Okay donc on a :

    3x(n/n+1) et comme n/n+1 = 1/(1+1/n) qui tend vers 1 alors Un+1/Un tend vers 3 > 1 c'est bien ça?

  15. #14
    Momo54500

    Re : Calcul de la limite d'une suite

    Et pour étudier la nature de la suite :

    Un = n!/n

    En faisant Un+1/Un j'obtiens :

    e^(n ln(1-1/(n+1)))

    Mais du coup une fois qu'on a ça qu'est ce qu'on peut faire ensuite?

  16. #15
    invite51d17075
    Animateur Mathématiques

    Re : Calcul de la limite d'une suite

    non, la limite n'indique rien de "direct".( il faudrait prolonger de manière inutile)
    en revanche n/(n+1)<= 2 si n>=1
    d'où u(n+1)/un >= 3/2 dès le rang 1.
    on en déduit la divergence de U(n)

  17. #16
    invite51d17075
    Animateur Mathématiques

    Re : Calcul de la limite d'une suite

    Citation Envoyé par Momo54500 Voir le message
    Et pour étudier la nature de la suite :

    Un = n!/n

    En faisant Un+1/Un j'obtiens :

    e^(n ln(1-1/(n+1)))

    Mais du coup une fois qu'on a ça qu'est ce qu'on peut faire ensuite?
    en plus simple
    n!/n=(n-1)!
    a toi de voir ce que tu en fais ensuite.
    ps : ce qui simplifie u(n+1)/un

  18. #17
    Momo54500

    Re : Calcul de la limite d'une suite

    Pour n!/n j'ai utilisé le DL en 0 de ln(1-x)

    on obtient à la fin e((-n/n+1)[1+o(1)) qui tend vers e^-1 = 1/e < 1 donc Un est convergente c'est bon?

  19. #18
    Momo54500

    Re : Calcul de la limite d'une suite

    Je suis maintenant sur la suite Un = n(n+1)....(2n)/((2n)^n)

    En faisant Un+1/Un j'obtiens à la fin

    (2n+1)/n x (1/(1+1/n)^n)

    Cependant dans la correction le prof trouve que ça tend vers 2/e mais moi je trouve que ça tend vers 2.

    (2n+1)/n tend vers 2 car en transformant on obtient : 2+(1/n) qui tend vers 2

    et pour 1/(1+(1/n))^n je trouve que ça tend vers e^0 = 1

    Vous savez ou j'ai fait une erreur ?

    Merci à vous.

  20. #19
    Momo54500

    Re : Calcul de la limite d'une suite

    Non c'est bon excusez moi je viens de comprendre qu'il fallait passer par un D.L

  21. #20
    invite51d17075
    Animateur Mathématiques

    Re : Calcul de la limite d'une suite

    il doit y avoir une erreur d'énoncé ici , car il est trivial que n!/n tend vers +inf.

  22. #21
    invite51d17075
    Animateur Mathématiques

    Re : Calcul de la limite d'une suite

    essaye d'être clair dans les énoncés de tes exercices, on s'y perd !

  23. #22
    Momo54500

    Re : Calcul de la limite d'une suite

    Oui désolé

    l'énoncé c'est étudier la nature des suites numériques suivantes.

  24. #23
    invite51d17075
    Animateur Mathématiques

    Re : Calcul de la limite d'une suite

    tu connais la formule de Stirling ?

  25. #24
    Momo54500

    Re : Calcul de la limite d'une suite

    Nan pas du tout on l'a pas vu en cours.

  26. #25
    jacknicklaus

    Re : Calcul de la limite d'une suite

    Citation Envoyé par Momo54500 Voir le message
    Je suis maintenant sur la suite Un = n(n+1)....(2n)/((2n)^n)

    En faisant Un+1/Un j'obtiens à la fin

    (2n+1)/n x (1/(1+1/n)^n)

    Cependant dans la correction le prof trouve que ça tend vers 2/e mais moi je trouve que ça tend vers 2.
    ta prof a bon, et toi je parie que tu as écris dans ton calcul que
    , ce qui est faux

    pour le voir, pose Vn = ce terme, prends son log, et regarde la tendance quand n -> infini.
    Dernière modification par jacknicklaus ; 14/10/2018 à 22h05.
    There are more things in heaven and earth, Horatio, Than are dreamt of in your philosophy.

  27. #26
    Momo54500

    Re : Calcul de la limite d'une suite

    oui j'ai fait cette erreur mais ça y est j'ai compris merci à vous.

    ou sinon je voulais savoir par rapport à la somme des 1/n².

    comment fait on pour savoir si ça converge ou diverge?
    Il faut juste faire tendre n vers + inf?

  28. #27
    jacknicklaus

    Re : Calcul de la limite d'une suite

    Citation Envoyé par Momo54500 Voir le message
    Il faut juste faire tendre n vers + inf?
    ? je comprends pas ?

    si ta question est "est ce que si le terme général Un à une limite (nulle) alors la somme de Un converge", la réponse est NON ! Exemple : la somme de 1/n diverge.

    Pour étudier "à la main" la convergence de la série 1/n², un moyen classique est de s'appuyer sur 1/k² <= 1/(k-1) - 1/(k), puis de télescoper.
    Dernière modification par jacknicklaus ; 14/10/2018 à 23h16.
    There are more things in heaven and earth, Horatio, Than are dreamt of in your philosophy.

  29. #28
    Momo54500

    Re : Calcul de la limite d'une suite

    Ok je vous remercie.

    Dans certains exercices pour montrer qu'une somme est absolument convergente le prof étudie l'intégrale. Alors que dans le cours il faut étudier la valeur absolue de la suite.

    Par exemple somme des Un = ((-1)^n) x logn/(n^a)

    On pose f(x) = log(x)/x^a

    Pour a compris entre 0 et 1 on trouve que l'intégrale entre 1 et X vaut :

    I = (1/-a+1) x X^(-a+1) x (log X - 1/-a+1) + 1/(-a+1)²

    On voit qu'ici l'intégrale de f(x) dx est divergente donc la somme des suite de logn/n^a est divergente.

    et pour a > 1 On a

    I = (1/(-a+1)) x ((log X/(X^(a-1))) - (1/-a+1) x (1/X^(a+1))) + 1/(-a+1)²

    Et I tend vers 1/(-a+1)²
    donc I est convergente et somme des f(n) = somme de log(n)/n^a est convergente.

    Et le prof conclut que la somme des ((-1)^n)log(n)/n^a est absolument convergente ssi a > 1.

    Comment en est-il venu à cette conclusion ?

    Merci à vous.

  30. #29
    gg0
    Animateur Mathématiques

    Re : Calcul de la limite d'une suite

    Bonjour.

    Ton prof applique les règles du cours. A toi de les apprendre immédiatement pour comprendre ce qu'il fait. Ici, l'application d'un des théorèmes sur la convergence des séries. Et aussi bien lire ce que tu écris :
    "dans le cours il faut étudier la valeur absolue de la suite" (comprendre la série des valeurs absolues des termes de la suite - définition de "convergence absolue")
    et en tirer la conséquence : On veut une convergence absolue, donc on étudie quelle série ? Ben .. la série de terme général |Un| = |((-1)^n) x logn/(n^a)| = ???

    Beaucoup de tes questions auraient disparu si tu avais vraiment appris et mis en œuvre toi-même le cours. Toujours relire les cours avant d'aller poser aux autres des questions. Souvent, il ne reste plus de question.

    Cordialement.

  31. #30
    Momo54500

    Re : Calcul de la limite d'une suite

    Bonjour ,

    Merci à vous pour votre réponse.

    Si je pose la question c'est justement parce que je n'ai trouvé que ça sur la convergence absolue.
    Il n'y a rien d'autre d'écrit dans le cours. Pas même qu'il faille faire l'intégrale.

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