MATHÉMATIQUES
Suites
1. Généralités.
A. Définition.
Toute fonction de N dans R, définie à partir d’un certain rang, est appelée suite numérique.
On peut définir des suites de deux manières :
Formule explicite : de la forme
où
est
une fonction de R dans R. Ex :
Formule de récurrence : elle est définie par la donnée d’un procédé de calcul permettant d’exprimer un terme à l’aide du précédent (formule de récurrence) et par une condition initiale qui fixe la valeur du premier terme.
Ex :
avec
fonction de R dans R.
B. Suites croissantes et décroissantes, suites majorées, minorées
et
bornées.Soit une suite
de nombres réels. On dit que :
La suite
est croissante lorsque
, pour tout entier n.
La suite
est décroissante lorsque
, pour tout entier n.
La suite
est monotone lorsqu’elle est croissante ou décroissante.
Pour étudier la monotonie de , on peut utiliser deux
techniques :
La différence
.
Le quotient
si
> 0 .
Une suite est
dite majorée, lorsqu’il existe un réel M tel que, pour
tout
entier n : .
Une suite est dite minorée, lorsqu’il existe un
réel m tel que, pour
tout entier n : .
Une suite à la fois majorée et minorée est dite bornée.
2. Suites arithmétiques.
A. Définition.
B. Somme des n premiers termes.
Ex : 1 + 2 + 3 + 4 + 5 + 6 + ….+ =
3. Suites géométriques.
A. Définition.
avec q
raison de la suite arithmétique.
B. Somme des n premiers termes.
4. Limites de suites numériques.
Soit une
fonction définie sur un intervalle de la forme
et
soit
la suite de terme général
.
Si
a une limite finie ou
infinie en
, la suite
a la
même limite.
Pour une suite de terme général (suite
géométrique) :
Si
, alors
Si
= 1, alors
Si q = -1, alors il n’y a pas de limite en
.
Si
> 1, alors
Si
< -1, alors il n’y a pas de limites en
, mais
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Les théorèmes de somme, produit et différence sont toujours applicables aux limites de suites. Les théorèmes de comparaison sont également vrais pour les suites.
5. Raisonnement par récurrence.
Démontrer une propriété P qui dépend d’un entier naturel n.
Etablir ou vérifier que P est vraie
pour .
Supposer que pour ,
P(n) est vraie (HYPOTHESE DE RECURRENCE)
Démontrer alors que P(n+1) est vraie.
6. Savoir-faire.
Ramener l’étude d’une suite quelconque à celle d’une suite géométrique en substituant par une autre variable.
Retrouver graphiquement les termes d’une suite.