📘 Fiche de cours
L'essentiel du cours
- Définition : Une suite $(u_n)_{n \geq n_0}$ est une fonction définie sur une partie de $\mathbb{N}$.
- Suites arithmétiques : $u_{n+1} = u_n + r$. Terme général : $u_n = u_p + (n-p)r$.
- Suites géométriques : $u_{n+1} = q \cdot u_n$. Terme général : $u_n = u_p \cdot q^{n-p}$.
- Monotonie : On étudie le signe de $u_{n+1} - u_n$.
- Convergence : Une suite est convergente si $\lim_{n \to +\infty} u_n = L \in \mathbb{R}$.
- Théorème de convergence monotone : Toute suite croissante et majorée est convergente. Toute suite décroissante et minorée est convergente.
- Suites adjacentes : $(u_n)$ croissante, $(v_n)$ décroissante et $\lim_{n \to +\infty} (u_n - v_n) = 0$. Elles convergent vers la même limite.
Méthodes à maîtriser
- Démontrer par récurrence : Initialisation, Hérédité, Conclusion.
- Étudier la monotonie : Calculer $u_{n+1} - u_n$ ou comparer $\frac{u_{n+1}}{u_n}$ à 1 (si $u_n > 0$).
- Calculer une limite : Utiliser les opérations sur les limites, les suites géométriques ($q^n$) ou le théorème de convergence monotone.
- Utiliser $u_{n+1} = f(u_n)$ : Si $f$ est continue et la suite converge vers $l$, alors $f(l) = l$.
Exemples corrigés
- Récurrence : Montrer que $u_n \geq 1$ pour $u_{n+1} = \sqrt{u_n + 2}$.
- Initialisation : $u_0 \geq 1$ (vrai).
- Hérédité : Supposons $u_n \geq 1$, alors $u_n+2 \geq 3$, donc $\sqrt{u_n+2} \geq \sqrt{3} > 1$.
- Limite : $\lim_{n \to +\infty} (0,5)^n = 0$ car $-1 < 0,5 < 1$.
Erreurs fréquentes
- Oublier l'initialisation dans la récurrence.
- Confondre "majorée" et "convergente" (une suite majorée n'est pas forcément convergente, ex: $u_n = (-1)^n$).
- Affirmer que $f(l)=l$ sans préciser que $f$ est continue.