MP2 Analyse r´eelle Chapitre 4 SUITES R ´
EELLES R´evisions
Soient (un)n∈Net (vn)n∈N∈RN.
Si ∀n∈N, un≤vnet si (un)n∈Ntend vers +∞alors (vn)n∈Ntend vers +∞.
(resp si (vn)n∈Ntend vers −∞ alors (un)n∈Ntend vers −∞)
Soient (un)n∈Net (αn)n∈N∈RN.On suppose que (αn)n∈Nest une suite de r´eels non nuls.
-(un)n∈Nest domin´ee par (αn)n∈N( on note un=O(αn)) si et seulement si il existe M > 0 et N∈N
tels que : ∀n>N,|un| ≤ M. |αn|ce qui se traduit lorsque αnne s’annule pas, par: ³un
αn´n∈Nest born´ee.
-(un)n∈Nest n´egligeable devant (αn)n∈N( on note un=o(αn)) si et seulement si pour tout ² > 0,il
existe N∈Ntel que ∀n>N,|un| ≤ ². |αn|ce qui se traduit lorsque αnne s’annule pas, par un
αntend vers
0 quand ntend vers +∞.
Autre formulation: il existe une suite (εn)n∈Ntendant vers 0 quand ntend vers +∞telle que ∀n∈N,
un=εn.αn.
Soient (un)n∈Net (vn)n∈Ndeux suites de r´eels non nuls.
(un)n∈Net (vn)n∈Nsont ´equivalentes et on note un∼vn) si et seulement si
un−vnest n´egligeable devant un( ou vn)
Autres formulations:
- Pratique lorsque vnne s’annule pas, un
vntend vers 1 quand ntend vers +∞.
- Th´eorique ∀ε > 0,∃N, ∀n, (n>N⇒ |un−vn|6ε.|vn|)
- il existe une suite (εn)n∈Ntendant vers 0 quand ntend vers +∞telle que ∀n∈Nun= (1 + εn).vn.
-un=vn+o(vn) ou vn=un+o(un)
Les notations O et o sont les notations de Landau; les notations ≺et ¿celles de Hardy.
2 Exercices
1 Quelle propri´et´e se traduit par un=O(1) ? un=o(1)
2 Soient (un)n∈Net (vn)n∈Ndeux suites de r´eels `a termes strictement positifs, v´erifiant `a partir d’un certain
rang un+1
un≤vn+1
vn.Montrer que un=O(vn)
3 Nature des suites et limite ´eventuelle:
a/(ln n)1
ln nb/n2
2nc/ln(cos( 1
n))
tanh( 1
n)d/ √n−sin n
ln((n+1)α)−ln(nα)e/sinh n
en
IV Th´eor`emes de convergence
1 Th´eor`eme de convergence monotone
Toute suite (un)n∈Nde r´eels croissante et major´ee est convergente et lim
n→+∞un= sup
n∈N
un.
Toute suite (un)n∈Nde r´eels d´ecroissante et minor´ee est convergente et lim
n→+∞un= inf
n∈Nun.
2 Th´eor`eme des suites adjacentes
Soient (un)n∈Net (vn)n∈Ndeux suites r´eelles telles que (un)n∈Nest croissante, (vn)n∈Nest d´ecroissante et un−vn
tend vers 0 quand ntend vers +∞.On dit que ce sont des suites adjacentes.
Alors (un)n∈Net (vn)n∈Nconvergent vers la mˆeme limite.
Remarquer qu’avec les hypoth`eses pos´ees on a ∀n∈N, un≤vn.
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