Exercice 10 Soit a > 0et (un)la suite définie par u0>0et
∀n∈N, un+1 =1
2un+a
un
Étudier la convergence de la suite (un). On pose vn=un−√a
un+√a, en calculant vn+1 majorer |un−√a|
lorsque u0>√a.
1.2 Limites et continuité.
Exercice 1 Soit f: [0,1] →[0,1], continue et telle que f(0) = f(1). Montrer que ∀n∈
N∗,∃xn∈h0,1−1
nitel que f(xn) = f(xn+1
n). Commencer par n= 2,3, . . . .
Exercice 2 Montrer que f:x7−→ (1si x∈Q
0sinon est discontinue en tout point de R.
Exercice 3 Soit fdéfinie sur R∗
+telle que f(x)
xtend vers l∈Ren +∞. Montrer que la
suite 1
nPn
k=1
f(ka)
kconverge et préciser sa limite.
Exercice 4 Soit f:R→Rcontinue. Pour L∈R+, on pose g(x) = f(x+L)−f(x)et on
suppose que gtend vers len +∞. Montrer que f(x)
x−→
x→+∞
l
L.
1.3 Dérivation
Exercice 1 Soit f∈ C2([a, b],R)telle que f(a) = f(b) = 0, montrer que |f(a)−f(b)| ≤
(b−a)2
4||f00||∞.
Exercice 2 Soit fcontinue sur R+et dérivable sur R∗
+, nulle en 0telle que f0est croissante
sur R∗
+.Montrer que la fonction x7→ f(x)
xest croissante.
Exercice 3 Soit fdérivable sur [0,1] telle que f(0) = 0 et f(1) = 1 et soit n∈N∗. Montrer
qu’il existe 0< x1<··· < xn<1telles que Pn
k=1 f0(xk) = n.
Exercice 4 Soit f∈ C2([0,1],R)telle que f(0) = 0, on définit un=Pn
k=1 f(k
n2). Montrer
que uconverge et déterminer sa limite.
Exercice 5 Soit f∈ C2(R,R)telle que ∀(x, y)∈R2, f(x+y)f(x−y)≤f(x)2.Montrer
que ∀x∈R, f(x)f00(x)≤(f0(x))2.
1.4 Intégration
Exercice 1 Soit f∈ C1([a, b]),Rb
asin(λt)f(t)dt −→ 0lorsque λ−→ 0.
Exercice 2 Pour n∈N,on pose In=Rπ/2
0sin(t)ndt. Trouver un relation de recurrence
entre Inet In−2. Calculer In.
Exercice 3 Soit f∈ C1([0,1]) telle que ∀x∈[0,1], f(x)2+f0(x)2≤1 + x2.Montrer que
f(1)2−f(0)2≤4
3.
Exercice 4 Soit f∈ C([a, b]) telle que ∀k∈ {0, . . . , n},Rb
atkf(t)dt = 0. Montrer que f
s’annule au moins n+ 1 fois.
Exercice 5 En utilisant R1
01
1+xdx, montrer que Pn
k=1
(−1)k−1
kconverge et calculer sa limite.