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Section 5.3 Suites

Pour chacune des suites suivantes, représentez les cinq premiers termes dans un même graphique.

  1. \(\left\{a_n\right\}_{n=0}^{+\infty}\) où \(a_n=\frac{n}{n+1}\) pour tout \(n\geq 0\)
  2. \(\left\{f_n\right\}_{n=1}^{+\infty}\) où \(f_1=f_2=1\) et \(f_n=f_{n-1}+f_{n-2}\) pour tout \(n\geq 3\)

Déterminez si les suites suivantes sont croissantes ; décroissantes ; bornées supérieurement ; bornées inférieurement.

  1. \(\displaystyle\left\{ 1+\frac{7}{n+1}\right\}_{n\geq 3}\)

  2. \(\displaystyle\left\{\frac{n-2}{n+1}\right\}_{n\geq 0}\)

  3. \(\displaystyle\left\{2017-45n^2\right\}_{n\geq 1}\)

  4. \(\displaystyle\left\{(-1)^nn^3\right\}_{n\geq 2}\)

  5. \(\displaystyle\left\{\ln(n!)\right\}_{n\geq 1}\)

Réponse
  1. décroissante et bornée (inférieurement et supérieurement)

  2. croissante et bornée (inférieurement et supérieurement)

  3. décroissante et bornée supérieurement (mais pas inférieurement)

  4. ni bornée inférieurement ni bornée supérieurement ni croissante ni décroissante

  5. croissante et bornée inférieurement (mais pas supérieurement)

Déterminez la limite des suites suivantes.

  1. \(\displaystyle \displaystyle\left\{\frac{n}{n+1}\right\}_{n=0}^{+\infty}\)
  2. \(\displaystyle \displaystyle\left\{\frac{n}{n+1}\right\}_{n=7}^{+\infty}\)
  3. \(\displaystyle \displaystyle\left\{\frac{n^4-3n^2+7}{5n^4+8n-2}\right\}_{n=1}^{+\infty}\)
  4. \(\displaystyle \displaystyle\left\{\frac{n^4-3n^2+7}{5n^3+8n-2}\right\}_{n=2}^{+\infty}\)
  5. \(\displaystyle \displaystyle\left\{\frac{n^4-3n^2+7}{\sqrt{n^9+n^3+1}}\right\}_{n=1}^{+\infty}\)
Indication

Mettez en évidence les termes dominants.

Réponse
  1. \(\displaystyle 1\)
  2. \(\displaystyle 1\)
  3. \(\displaystyle \frac{1}{5}\)
  4. \(\displaystyle +\infty\)
  5. \(\displaystyle 0\)

Calculez les limites suivantes.

  1. \(\displaystyle \displaystyle\lim_{n\rightarrow +\infty}\frac{\ln n}{n}\)
  2. \(\displaystyle \displaystyle\lim_{n\rightarrow +\infty}\frac{2^n}{n}\)
Indication

Utilisez la règle de l'Hospital pour la fonction sous-jacente.

Réponse
  1. \(\displaystyle 0\)
  2. \(\displaystyle +\infty\)

Dites si les suites suivantes sont convergentes. Si elles convergent, indiquez vers quelle valeur.

  1. \(\displaystyle \left\{(-1)^n\right\}\)
  2. \(\displaystyle \left\{\frac{(-1)^n}{n}\right\}_{n\geq 1}\)
  3. \(\displaystyle \left\{n\sin(2/n)\right\}_{n\geq 5}\)
  4. \(\displaystyle \left\{\frac{\cos n}{\ln n}\right\}_{n\geq 2}\)
  5. \(\displaystyle \left\{\left(1+\frac{1}{n}\right)^n\right\}_{n\geq 1}\)
  6. \(\displaystyle \left\{\frac{n!}{n^n}\right\}_{n\geq 1}\)
  7. \(\displaystyle \left\{\frac{n^n}{n!}\right\}_{n\geq 1}\)
  8. \(\displaystyle \left\{r^n\right\}_{n\geq 0}\)
Réponse
  1. diverge
  2. converge vers \(0\)
  3. converge vers \(2\)
  4. converge vers \(0\)
  5. converge vers \(e\)
  6. converge vers \(0\)
  7. diverge
  8. Une suite géométrique converge vers \(0\) si \(|r| < 1\text{,}\) vers \(1\) si \(r=1\text{,}\) et sinon elle diverge.