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Contenu

Limites de suites

Cas d’indétermination de limites

Limites par comparaison

Devoir d'entraînement | temps recommandé 20mn ou plus | Niveau 1 application directe du cours | exercices complémentaires et devoirs d’entraînement |
Exercice 1 (5 points)
Déterminer(sans justifier) la limite de $(u_n)$ dans chaque cas:
  1. $u_n=2n^2$
    Aide

    Que devient $2n^2$ quand $n$ devient "infiniment" grand?

    Solution

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  2. $u_n=\dfrac{1}{n+2}$
    Aide

    Que devient $n+2$ et donc $\dfrac{1}{n+2}$ quand $n$ devient "infiniment" grand?

    Solution

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  3. $u_n=-3n^3$
    Solution

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Exercice 2 (5 points)
$(u_n)$ et $(v_n)$ sont deux suites telles que $\displaystyle \lim_{n \rightarrow +\infty}u_n=0$ avec $u_n>0$ pour tout entier $n$ et $\displaystyle \lim_{n \rightarrow +\infty}v_n=+\infty$
Déterminer les limites ci-dessous si cela est possible.
  1. $\displaystyle \lim_{n \rightarrow +\infty} u_n+ v_n$
    Solution

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  2. $\displaystyle \lim_{n \rightarrow +\infty} u_n\times v_n$
    Rappel cours

    Formes indéterminées
    Formes indéterminées à retenir $+\infty-\infty~~~~~~0\times \infty$
    $\dfrac{0}{0}~~~~\dfrac{\infty}{\infty}$

    Solution

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  3. $\displaystyle \lim_{n \rightarrow +\infty} \dfrac{u_n}{v_n}$
    Rappel cours

    Limite d'un quotient

    Solution

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  4. $\displaystyle \lim_{n \rightarrow +\infty} \dfrac{v_n}{u_n}$
    Rappel cours

    Limite d'un quotient

    Solution

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Exercice 3 (5 points)
La suite $(u_n)$ est définie pour tout entier naturel $n$ par $u_n=\dfrac{n+2}{n^2+1}$.
  1. Calculer $u_0$, $u_1$ et $u_2$.
    Montrer que la suite $(u_n)$ n'est ni arithmétique, ni géométrique.
    Aide

    Il faut vérifier que la différence, puis le quotient de deux termes consécutifs n'est pas constant

    Solution

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  2. Montrer que pour tout $n>0$ on a $u_n=\dfrac{1+\dfrac{2}{n}}{n+\dfrac{1}{n}}$
    En déduire la limite de la suite $(u_n)$.
    Rappel cours

    Limite d'un quotient

    Aide

    On peut factoriser $n$ au numérateur et au dénominateur
    Chercher ensuite la limite du numérateur et du dénominateur puis du quotient

    Solution

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Exercice 4 (5 points)
La suite $(u_n)$ est définie pour tout entier naturel $n$ par $u_n=3+\dfrac{cos(n)}{n+1}$
  1. Déterminer $\displaystyle \lim_{n \rightarrow +\infty} \dfrac{1}{n+1}$.
    Rappel cours

    Limite d'un quotient

    Solution

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  2. En utilisant un encadrement de $u_n$, déterminer la limite de $(u_n)$.
    Rappel cours

    Théorème des gendarmes
    Soient trois suites $(u_n)$, $(v_n)$ et $(w_n)$.
    Si $\lim_{n\rightarrow+\infty}u_n=\ell$ et $\lim_{n\rightarrow+\infty}w_n=\ell$ et s'il existe un entier $p$ tel que, pour tout $n\geq p$, $u_n\leq v_n\leq w_n$, alors $\lim_{n\rightarrow+\infty}v_n=\ell$.

    Aide

    On a $-1\leq cos(n)\leq 1$
    Il faut montrer que $3-\dfrac{1}{n+1}\leq u_n\leq 3+\dfrac{1}{n+1}$

    Solution

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