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Contenu

Justifier une inégalité

Déterminer une limite par comparaison

Exercice | temps recommandé inférieur à 5mn | Niveau 2 difficulté moyenne | séquence 4 du chapitre |
On considère la suite $(u_n)$ définie pour tout entier naturel $n>0$ par la relation $u_n=1+\dfrac{1}{\sqrt{2}}+\dfrac{1}{\sqrt{3}}+...+\dfrac{1}{\sqrt{n}}=\sum_{k=1}^{n}\dfrac{1}{\sqrt{k}}$.
  1. Montrer que pour tout entier naturel $k$ de $[1;n]$ avec$n\geq 1$, on a $\dfrac{1}{\sqrt{k}}\geq \dfrac{1}{\sqrt{n}}$.
    Aide

    On a $\sqrt{k}\leq \sqrt{n}$

    Solution

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  2. En déduire que $u_n\geq \sqrt{n}$ pour tout entier naturel $n\geq 1$.
    Aide

    Pour chaque terme de la somme on a $\dfrac{1}{\sqrt{k}}\geq \dfrac{1}{\sqrt{n}}$ et il y a $n$ termes dans la somme

    Solution

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  3. En déduire la limite de la suite $(u_n)$.
    Rappel cours

    Limites par comparaison
    $(u_n)$ et $(v_n)$ sont deux suites telles que $u_n< v_n$ pour tout entier naturel $n>N$ avec $N \in \mathbb{N}$.
    Limite par minoration: Si $\displaystyle \lim_{n \rightarrow +\infty}u_n=+\infty$ alors $\displaystyle \lim_{n \rightarrow +\infty}v_n=+\infty$

    Limite par majoration: Si $\displaystyle \lim_{n \rightarrow +\infty}v_n=-\infty$ alors $\displaystyle \lim_{n \rightarrow +\infty}u_n=-\infty$

    Aide

    On peut utiliser la limite de $\sqrt{n}$

    Solution

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