Deux suites adjacentes qui encadrent leur limite
Exercice · niveau 3 (difficile) · mathématiques approfondies (ECG 1re année), chapitre 4 — Suites de nombres réels · Convergence : définition quantifiée et théorèmes
Énoncé
Pour , on pose et . Montrer que et sont adjacentes.
Corrigé
Trois choses à établir : croissante, décroissante, et .
est croissante. .
est décroissante. C'est le point délicat : On rassemble les deux premiers termes : et l'on réécrit le troisième au même dénominateur, en utilisant : D'où car . Cette quantité est strictement négative : décroît.
L'écart tend vers . , et : l'encadrement conclut.
Conclusion. Les deux suites sont adjacentes : elles convergent vers une même limite , et à tout rang.
Ouverture, non exigible. Cette limite commune est le nombre , et l'écart le donne dès à environ près.
Le point à retenir. L'intérêt des suites adjacentes n'est pas seulement l'existence de la limite : c'est qu'on obtient en même temps un encadrement à chaque rang, donc une valeur approchée avec sa précision. Une suite croissante majorée converge, mais ne dit rien de la distance à sa limite.
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