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Soit une suite géométrique de raison. Si, la suite est divergente. ROC: si, alors: Démonstration. Puisque est un réel, on peut écrire:. Ainsi, montrons par récurrence que: (inégalité de Bernoulli). Notons la propriété:. Initialisation: montrons que la proposition est vérifiée au rang 0. On a bien:. La proposition est vraie au rang 0. Hérédité: supposons qu'il existe un entier tel que soit vraie. Démontrons que est vraie, c'est-à-dire:. On a, par hypothèse de récurrence:. Ainsi: Donc:. Il est évident que, ainsi:. La proposition est vérifiée au rang. Conclusion: la propriété est vraie au rang 0 et est héréditaire à partir de 0, donc la propriété est vraie pour tout entier naturel. On rappelle que:. Ainsi:. Or. Donc d'après le théorème de minoration:

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La limite d'une suite géométrique dépend de sa raison. On ne considérera que les suites géométriques de raison positive et strictement inférieure à 1. On considère les suites géométriques de raison q positive. Rappel: Soit une suite ( u n) géométrique de premier terme u 0 et de raison q. On a pour tout n ∈ ℕ: Une suite géométrique u de raison q est définie pour tout n ∈ ℕ par u n + 1 = u n × q. Si q = 1 alors la suite de terme général q n est constante égale à 1. Si q = −1 alors la suite de terme général q n est bornée, et vaut alternativement −1 et 1. Si q = 1 alors lim n → + ∞ q n = 1. Si q > 1 alors 0 1 q 1 donc lim n → + ∞ ( 1 q) n = 0. On a pour tout n ∈ ℕ, e − n = 1 e n et − 1 1 e 1 donc lim n → + ∞ ( 1 e) n = 0 soit lim n → + ∞ e − n = 0. Si 0 ⩽ q 1 alors lim n → + ∞ ( 1 + q + q 2 + … + q n) = 1 1 − q 1 Étudier la limite de suites géométriques Étudier la limite des suites de termes généraux: u n = 2 2 n; v n = 1 2 n et w n = 1 − 2 n 3 n. Pour la suite ( u n), appliquez le théorème; pour ( v n), remarquez que 1 2 n = ( 1 2) n; pour ( w n), « distribuez » le dénominateur.

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Nombre d'habitants auquel on doit s'attendre en 2032: (arrondi à l'unité près). 1. Définition et propriétés a. Définition Soit q un réel strictement positif. Une suite géométrique est une suite de nombres pour laquelle, à partir d'un premier terme, chaque terme est obtenu en multipliant le terme précédent toujours par le même nombre, strictement positif. Le nombre multiplié est appelé raison. D'après la définition:, q étant la raison de la suite, on a: 0 < q. Exemple: On place 530 € au taux d'intérêt composé de 3, 25% annuel (l'intérêt acquis à chaque période est ajouté au capital). L'intérêt ajouté chaque année est différent. Il faut utiliser le coefficient multiplicateur qui vaut:. Chaque année on multiplie par le même nombre (le CM), c'est une suite géométrique. On pose u 0 = 530 et pour chaque année n, le capital obtenu après n années. On définit ainsi une suite géométrique de premier terme u 0 = 530 et de raison q = 1, 0325. Remarque: les suites géométriques sont notées quelques fois(V n).

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D'où: lim qn = et (un) diverge * Si q = 1, alors pour tout n: qn = 1 et (un) converge vers u0 * Si 0 Comme: est décroissante sur] 0; [ Posons: On a alors: D'où: lim qn = 0 Et donc ( u n) converge vers 0 * Si q = 0, alors pour tout n: qn = 0 D'où: lim qn = 0 Et ( u n) converge vers 0. * Si -1 Car Donc: lim qn = 0 D'où ( u n) converge vers 0. * Si q = -1, un = -1 ou un = +1 selon la valeur de n, donc (qn) et ( u n) divergent. * Si q donc: (qn) diverge et ( u n) également. Limite d'une suite géométrique: si un = u 0 x qn lim un = u 0 x lim qn donc: en résumé en conséquence si q < -1 ( q n) oscille et diverge ( u n) oscille et diverge. si -1 < q < 1 ( u n) converge vers 0. si q = 1 ( q n) converge vers 1 ( u n) converge vers u 0 q > 1 lim ( q n) = q n) diverge selon le signe de u 0 ( u n) diverge 8/ Propriétés algébriques des limites Les suites étant un cas particulier de fonctions: Toutes les propriétés algébriques valables pour les limites de fonctions sont valables pour les limites de suites.

solution L'arrondi au dixième de 2 2 est 0, 7 donc 0 ⩽ 2 2 1 donc lim n → + ∞ u n = 0. On a pour tout n ∈ ℕ, v n = 1 2 n et 0 ⩽ 1 2 1 donc lim n → + ∞ v n = 0. Pour tout n ∈ ℕ, w n = 1 3 n − 2 n 3 n = 1 3 n − 2 3 n. De plus, 0 ⩽ 1 3 1 et 0 ⩽ 2 3 1 donc lim n → + ∞ ( 1 3) n = lim n → + ∞ ( 2 3) n = 0, d'où par différence lim n → + ∞ w n = 0. 2 Déterminer la limite d'une somme de termes consécutifs Soit n un entier naturel non nul. Déterminer la limite des sommes suivantes: S n = 1 + 0, 25 + 0, 25 2 + … + 0, 25 n T n = 1 + 1 2 + 1 2 2 + … + 1 2 n D n = 0, 1 + 0, 01 + … + 0, 1 n Pour S n, appliquez directement le théorème; pour T n, considérez une suite géométrique de raison 1 2; pour D n, remarquez qu'il manque le premier terme pour pouvoir appliquer directement le théorème. solution On a lim n → + ∞ ( 1 + 0, 25 + 0, 25 2 + … + 0, 25 n) = 1 1 − 0, 25 donc lim n → + ∞ S n = 4 3. Pour tout n ∈ ℕ, T n = 1 + 1 2 + ( 1 2) 2 + … + ( 1 2) n donc lim n → + ∞ T n = 1 1 − 1 2 soit lim n → + ∞ T n = 2.

Théorème des gendarmes: Ce théorème est également valable si l'encadrement n'est vrai qu'à partir d'un certain rang. * Si pour tout n: vn un wn et si (vn) et (wn) convergent vers alors: ( u n) converge vers Beaucoup d'élèves commettent l'erreur suivante: Contre exemple: et or: lim (-n2) = Par contre, et ce qui est souvent le cas dans des exercices de BAC: Si on sait de plus que la suite est à termes positifs alors: pour tout n: 0 u n w n et lim o=l im wn=0 « 0 » symbolisant ici le terme général de la suite constante nulle. Donc d'après le Théorème des gendarmes: lim u n = 0 Théorème des gendarmes avec valeur absolue * Si pour tout n: et si lim vn = 0 alors: (un) converge vers Démonstration: * Si pour tout n: Alors: - v n < u n - < v n Or: lim (- v n) = lim v n = 0 Donc d'après le théorème des gendarmes: lim ( u n -) = 0 D'où: lim un = 3/ Limite infinie d'une suite: définition La suite (un) admet pour limite si: Tout intervalle]a; [ contient à partir d'un certain rang. Tout intervalle]; a[ contient tous les termes de la suite 4/ Théorèmes de divergence Théorèmes de divergence monotone * Si (un) est croissante et non majorée alors lim un = * Si (un) est décroissante et non minorée alors lim un = Théorèmes de comparaison * Si pour tout n: u n > v n et lim v n = alors: lim u n = * Si pour tout n: u n w n et lim w n = alors: lim u n = Remarque: La démonstration de chacune de ces propriétés peut faire l'objet d'un R. O. C, c'est pourquoi nous y reviendrons dans la partie exercice.

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July 30, 2024, 6:37 pm