📘 Fiche de cours
L'essentiel du cours
Une suite numérique $(u_n)$ est une fonction définie sur $\mathbb{N}$ (ou une partie de $\mathbb{N}$).
- Limite finie : On dit que $(u_n)$ converge vers $L$ si, pour $n$ très grand, $u_n$ est aussi proche que l'on veut de $L$. On écrit $\lim_{n \to +\infty} u_n = L$.
- Limite infinie : Si $u_n$ devient arbitrairement grand, on écrit $\lim_{n \to +\infty} u_n = +\infty$.
- Suites usuelles :
- Si $q > 1$, alors $\lim_{n \to +\infty} q^n = +\infty$.
- Si $-1 < q < 1$, alors $\lim_{n \to +\infty} q^n = 0$.
- $\lim_{n \to +\infty} \frac{1}{n^k} = 0$ (pour $k > 0$).
Méthodes à maîtriser
- Calcul de limite directe : Remplacer $n$ par $+\infty$ dans l'expression.
- Levée d'indétermination : Pour une fraction rationnelle, factoriser par le terme de plus haut degré au numérateur et au dénominateur.
- Théorème de comparaison : Si $u_n \leq v_n$ et $\lim u_n = +\infty$, alors $\lim v_n = +\infty$.
Exemples corrigés
- $\lim_{n \to +\infty} (3n^2 - 5n + 1) = \lim_{n \to +\infty} n^2(3 - \frac{5}{n} + \frac{1}{n^2}) = +\infty \times 3 = +\infty$.
- $\lim_{n \to +\infty} \frac{2n+1}{n+3} = \lim_{n \to +\infty} \frac{n(2 + 1/n)}{n(1 + 3/n)} = \frac{2}{1} = 2$.
Erreurs fréquentes
- Oublier que $n$ tend toujours vers $+\infty$ pour les suites.
- Confondre la limite d'une suite avec celle d'une fonction (bien que les règles soient similaires).
- Croire que $\lim_{n \to +\infty} (-1)^n = 0$ (c'est faux, elle n'a pas de limite).