Convergence de suites réelles - Notion de point adhérant à un Proposition : Si f admet une limite finie en a alors elle est unique Preuve : Par l'absurde
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Théorème (Limites et inégalités larges) Soient (un)n∈ et (vn)n∈ deux suites réelles possédant une limite finie Si : un ⩽ vn à partir d'un certain rang, alors : lim n
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Ainsi, (un) est croissante majorée par v0, donc converge vers une limite finie De même, (vn) est décroissante minorée par u0, donc converge Ainsi un et vn
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Nous commençons par la convergence en un point, vers une limite finie de la définition 3, alors pour toute suite (xn) convergeant vers a, la suite (f(xn)) tend
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n∈N converge vers 0 et la suite (f (wn)) n∈N diverge Cette constatation montre également que la fonction f n'a pas de limite en 0 ❏ 1 2 Limite finie en ±∞
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Elle n'admet donc pas de limite finie, ni infinie Elle est donc divergente 3) Limites des suites usuelles Propriétés : - lim n→+∞
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Suites CV, DV, théorème des gendarmes (pour les suites) A connaître : - définitions : limite ∞ - Suite croissante non majorée (resp ) - limite finie - Limite en
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Limite finie ou infinie d'une suite Dans le cas d'une limite infinie, étant donnés une suite croissante ( un ) et un nombre réel A, déterminer
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5 nov 2010 · Une suite réelle (un) converge vers une limite l ∈ R si ∀ε > 0, ∃n0 ∈ N, Prouvons par exemple le cas où les deux suites ont une limite finie,
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Pré requis :
- Convergence de suites réelles - Notion de point adhérant à un ensembleDans tout l"exposé,
fdésigne une fonction numérique réelle, définie sur un intervalle I d"intérieur non vide et a est un point adhérant à I fD désigne le domaine de définition de la fonctionf.1) Limites finie en un point.
a) Définition et propriétésDéfinition : fadmet lpour limite en a si :
Proposition : Si
fadmet une limite finie en a alors elle est unique.Preuve : Par l"absurde.
Exemple : cos en 1 ....
Proposition :
S une fonctionf, définie ena, admet une limite finiel ena, alors l= f(a).On dit alors que f est continue ena.
Preuve :
OrPropriété : Si
fadmet une limite finie ena, alors il existe un voisinage de a dans le quel fest bornée.Preuve : soit
On pose
1M l= +,
Exemple : ...
Remarque : la réciproque est fausse contre exemple 01limsinxx→
( )( )( )n"existe pas alors que le sinus est borné b) Limite à gauche, limite à droiteDéfinition : On dit que fadmet l pour limite à gauche (resp. à droite) en a si la restriction
de fà ][,fD a∩ -∞ (resp.][,fD a∩ +∞) admet l pour limite ena.On note alors lim ( )
x af x l-→= (resp.lim ( ) x af x l+→=)Théorème :
fadmet l pour limite en a (cas oùa I? ?) si et seulement si fadmet la même limite à gauche et à droite en a.Preuve :
? ÉvidentExemple : la partie entière admet pour limite à droite et une limite à gauche en tout point de
ade?, et une limite en asi et seulement si \a?? ?Remarque : toutes les propriétés sur les limites restent vraies pour les limites à droite et à
gauche.2) Propriétés algébriques, comparaison sur les limites,
composition. a) Propriétés algébriques Théorème : Soient fetg deux fonctions, f ga D D? ∩ Si lim ( ) x af x l →=etlim ( ) " x af x l →=,λ??, alors : 1. lim( ( ) ( )) " x af x g x l l 2. lim( ( )) " x afg x ll 3. si l"0≠,lim( ( ))"x a f lxg l→= 4. lim( ( )) x af x lλ λPreuve :
1. 2. ( , )( ) " " " sup ( ) " x B a Df Dgfg ll fg gl gl ll g f l l g l g f l l g l 3.1 1 " 1"" " "
l gl gg l l g l g voisinage et donc que le premier terme est borné. 4. Application on montre que les fonctions polynômes admettent une limite finie en tout point ade?. b) Comparaisons Proposition : Si fest positive au voisinage dea, et admet une limite l finie ena, alors l est positive ou nul.Preuve :
lim ( ) lim ( ) 0 x a x al f x f x lThéorème : si
x af x l →=,lim ( ) " x ag x l Preuve : on utilise la proposition à la fonction h g l= -qui est positive au voisinage dea.Proposition : Existence de limite par encadrement
Soientf,g,h trois fonction définies sur Idans ? telles que lim ( ) lim ( )x a x af x h x l→ →= = ??
Remarque : cette proposition permet de montrer l"existence d"une limite, contrairement au théorème précédant.Preuve :
Soient
f,g,h trois fonction définies sur Idans ? telles quelim ( ) lim ( )x a x af x h x l→ →= = ??.