Introduction aux suites numériques/Théorèmes sur les limites

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Théorèmes sur les limites
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Chapitre 5
Leçon : Introduction aux suites numériques
Chap. préc. : Comportement asymptotique
Chap. suiv. : Suites adjacentes


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Introduction aux suites numériques/Théorèmes sur les limites
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Sommaire

[modifier] Théorème des suites convergentes

Théorème

Toute suite convergente est bornée. (Démonstration)

[modifier] Second théorème

Théorème

  • Si \lim u_n=0\, et (v_n)\, bornée, alors \lim \left(u_n\,v_n\right)=0\,
  • Si \lim u_n=+\infty\, et (v_n)\, bornée, alors \lim \left(u_n+v_n\right)=+\infty\,

[modifier] Théorème des gendarmes

Théorème

Si pour n \ge n_0\,, u_n \le v_n \le w_n\,

et si \lim u_n = \lim w_n = \ell\,,

alors \lim v_n = \ell.\,

[modifier] Opérations sur les limites

[modifier] Addition

Si \lim u_n =\,
\ell_1\,
\ell\,
+\infty\,
+\infty\,
et \lim v_n =\,
\ell_2\,
-\infty\,
+\infty\,
-\infty\,
alors \lim (u_n+v_n) =\,
\ell_1+\ell_2\,
-\infty\,
+\infty\,
On ne peut
pas conclure

[modifier] Multiplication

Si \lim u_n =\,
\ell_1\,
\ell>0\,
\ell<0\,
+\infty\,
+\infty\,
\ell=0\,
et \lim v_n =\,
\ell_2\,
+\infty\,
+\infty\,
+\infty\,
-\infty\,
+\infty\,
alors \lim (u_n\,v_n) =\,
\ell_1\,\ell_2\,
+\infty\,
-\infty\,
+\infty\,
-\infty\,
On ne peut
pas conclure

[modifier] Inverse

Si \lim u_n =\,
\ell\neq 0\,
\pm\infty\,
0\,
alors \lim \frac{1}{u_n} =\,
\frac{1}{\ell}\,
0\,
On ne peut
pas conclure

[modifier] Théorème de comparaison avec une suite géométrique

Théorème de comparaison avec une suite géométrique

Soit (u_n)\, une suite strictement positive.

  • Si pour n \ge n_0\,, \frac{u_{n+1}}{u_n}\le k<1\,, alors \lim u_n=0\,.
  • Si pour n\ge n_0\,, \frac{u_{n+1}}{u_n}\ge k>1\,, alors \lim u_n=+\infty\,.

[modifier] Limites de suites extraites (ou sous-suites)

Théorème

  • Si \lim u_n=\ell\,, toute suite extraite converge vers \ell\,.
  • Si (u_n)\, diverge vers +\infty\,, toute suite extraite diverge vers +\infty\,.



Théorème réciproque plus utile

Si deux suites extraites (ou sous-suites) de (u_n)\, ont deux limites différentes, alors (u_n)\, diverge.

Crystal Clear action back.png Comportement asymptotique