Théorème des gendarmes - Exercice 4

4 min
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Déterminer les limites des suites (un)(u_{n} ) suivantes :
Question 1

un=19+(−1)nnu_{n} =19+\frac{\left(-1\right)^{n} }{\sqrt{n} } où nn est un entier naturel non nul.

Correction
Pour tout entier naturel nn non nul, on sait que :
−1≤(−1)n≤1-1\le \left(-1\right)^{n}\le 1 équivaut successivement à :
−1n≤(−1)nn≤1n\frac{-1}{\sqrt{n} } \le \frac{\left(-1\right)^{n} }{\sqrt{n} } \le \frac{1}{\sqrt{n} } . Nous avons divisé par n\sqrt{n} qui est strictement positif
−1n+19≤(−1)nn+19≤1n+19\frac{-1}{\sqrt{n} } +19\le \frac{\left(-1\right)^{n} }{\sqrt{n} } +19\le \frac{1}{\sqrt{n} } +19
Ainsi : −1n+19≤un≤1n+19\frac{-1}{\sqrt{n} } +19\le u_{n} \le \frac{1}{\sqrt{n} } +19
Dans un premier temps :\text{\blue{Dans un premier temps :}}
lim⁡n→+∞−1n=0lim⁡n→+∞19=19}\left. \begin{array}{ccc} {\lim\limits_{n\to +\infty } \frac{-1}{\sqrt{n} } } & {=} & {0} \\ {\lim\limits_{n\to +\infty } 19} & {=} & {19} \end{array}\right\} par somme\text{\red{par somme}}
lim⁡n→+∞−1n+19=19\lim\limits_{n\to +\infty } \frac{-1}{\sqrt{n} } +19=19

Dans un second temps :\text{\blue{Dans un second temps :}}
lim⁡n→+∞1n=0lim⁡n→+∞19=19}\left. \begin{array}{ccc} {\lim\limits_{n\to +\infty } \frac{1}{\sqrt{n} } } & {=} & {0} \\ {\lim\limits_{n\to +\infty } 19} & {=} & {19} \end{array}\right\} par somme\text{\red{par somme}}
lim⁡n→+∞1n+19=19\lim\limits_{n\to +\infty } \frac{1}{\sqrt{n} } +19=19

Nous savons que : −1n+19≤un≤1n+19\frac{-1}{\sqrt{n} } +19\le u_{n} \le \frac{1}{\sqrt{n} } +19
D'après le théorème des gendarmes
lim⁡n→+∞un=19\lim\limits_{n\to +\infty } u_{n} =19
Si on rencontre une forme Nombre∞\frac{Nombre}{\infty } alors la limite sera égale à zéro.

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