Aller au contenu
Mon Coach de Maths Comprendre, prouver, réussir

Analyse · Tle

Limites de suites

Une suite finit-elle par exploser, par se stabiliser, ou par ne rien faire de tout cela ? Les théorèmes du chapitre répondent sans jamais calculer tous les termes.

La démonstration en vidéo

Le vocabulaire à connaître

suite convergente
Une suite qui tend vers un nombre réel 𝓁 : tout intervalle ouvert contenant 𝓁 contient tous les termes de la suite à partir d'un certain rang.
théorème des gendarmes
Si une suite est encadrée par deux autres qui tendent vers la MÊME limite, alors elle tend aussi vers cette limite.
théorème de comparaison
Si uₙ ≥ vₙ et que (vₙ) tend vers +∞, alors (uₙ) tend aussi vers +∞ (et de même, en minorant, vers −∞).

Ce qu'on sait

  • Suite géométrique (qⁿ) : si q est strictement compris entre −1 et 1, elle tend vers 0 ; si q est strictement supérieur à 1, elle tend vers +∞ ; si q = 1, elle est constante.
  • théorème de comparaison : Si uₙ ≥ vₙ et que (vₙ) tend vers +∞, alors (uₙ) tend aussi vers +∞ (et de même, en minorant, vers −∞). : une suite minorée par une suite qui tend vers +∞ tend elle-même vers +∞.
  • théorème des gendarmes : Si une suite est encadrée par deux autres qui tendent vers la MÊME limite, alors elle tend aussi vers cette limite. : un encadrement des DEUX côtés par deux suites de même limite impose cette limite à la suite encadrée.
  • Une suite croissante et majorée converge (théorème admis), mais pas nécessairement vers son majorant.
  • Modéliser un phénomène d'évolution (capital avec intérêts et versement fixe, population…) donne souvent une relation de récurrence uₙ₊₁ = a × uₙ + b.

La méthode, étape par étape

1.Je reconnais d'abord la forme de la suite : limite usuelle connue, suite géométrique, encadrement possible, ou comparaison à une suite de référence.
2.Pour une suite géométrique, je compare |q| à 1 pour choisir le bon résultat de limite.
3.Pour une comparaison, je vérifie que l'inégalité utilisée est valable à partir d'un certain rang, et je m'assure que la suite de comparaison a bien la limite voulue.
4.Pour les gendarmes, je vérifie que j'ai bien un encadrement des DEUX côtés, jamais une seule majoration ou une seule minoration.
Suivant le cas : limites usuelles, limite de (qⁿ) selon la position de q par rapport à 1 et à −1, théorème de comparaison, théorème des gendarmes, ou suite croissante majorée (convergente).
C.Q.F.D.

L'exemple au propre

1.Pour tout n ≥ 1, −1/n² ≤ cos(n)/n² ≤ 1/n².
2.Comme −1/n² et 1/n² tendent toutes deux vers 0, le théorème des gendarmes donne lim cos(n)/n² = 0.

Dans la même classe

S'entraîner en Tle Toutes les fiches