2 Convergence, divergence
2.1 Définitions
Désormais, dans toute la suite de ce chapitre, les définitions et propriétés sont données
pour des suites indexées par IN. Pour des suites indexées par des parties I6=IN, il faut
remplacer la condition n∈IN, par n∈Ilorsqu’il est question du nième terme de la suite.
Définition 4 : Soit une suite (un)n∈IN d’éléments de IK.
1) On dit que (un)n∈IN converge vers l∈IK si :
∀ε > 0,∃Nε∈IN, ∀n≥Nε,|un−l|≤ ε
On note alors lim
n→+∞un=lou lim(un)n∈IN =lou un−→
n→+∞l.
lest appelé limite de la suite.
2) On dit que (un)n∈IN est convergente si il existe un élément l∈IK tel que (un)n∈IN
converge
vers l∈IK :
∃l∈IK, ∀ε > 0,∃Nε∈IN, ∀n≥Nε,|un−l|≤ ε
3) On dit que (un)n∈IN est divergente si elle ne converge pas, c’est à dire donc :
∀l∈IK, ∃ε > 0,∀N∈IN, ∃n≥N, |un−l|> ε
Propriété 1 :Unicité de la limite quand elle existe
Si (un)n∈IN est convergente, alors sa limite est unique.
Propriété 2 :
1) Modification d’un nombre fini de termes
Si (un)n∈IN converge vers l∈IK et si la suite (yn)n∈IN est telle que : ∃p∈IN, ∀n≥p, un=yn,
alors (yn)n∈IN converge vers l∈IK.
2) Décalage d’indice
Soient (un)n∈IN une suite et (yn)n∈IN telle que : ∃k∈ZZ, ∀n∈IN, yn=un+k.
Les deux suites sont de même nature et si elles convergent, elles convergent vers la
même limite.
Définition 5 : Soit une suite (un)n∈IN réelle.
1) On dit que (un)n∈IN diverge vers +∞si :
∀A > 0,∃NA∈IN, ∀n≥NA, un≥A
On note lim
n→+∞un= +∞ou lim(un)n∈IN = +∞ou un−→
n→+∞+∞.
2) On dit que (un)n∈IN diverge vers −∞ si :
∀B < 0,∃NB∈IN, ∀n≥NB, un≤B
On note lim
n→+∞un=−∞ ou lim(un)n∈IN =−∞ ou un−→
n→+∞−∞.
Remarques :
1) (un)n∈IN diverge vers +∞si et seulement si (−un)n∈IN diverge vers −∞.
2) Toute suite divergeant vers l’infini est une suite divergente.
3