Flashcards : Suites numériques et convergence (61 cartes)

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1Question

Qu’est-ce qu’une suite réelle ?

Réponse

Une application de N\mathbb{N} vers R\mathbb{R}.

2Question

À quelle condition une suite réelle (un) (u_n) est-elle croissante ?

Réponse

Pour tout n∈Nn\in\mathbb{N}, un+1≥unu_{n+1}\geq u_n.

3Question

Quand une suite réelle est-elle majorée ?

Réponse

Il existe un réel qui est supérieur ou égal à tous ses termes.

4Question

Quand une suite réelle est-elle bornée ?

Réponse

Lorsqu’elle est à la fois majorée et minorée.

5Question

Quand une suite (un) (u_n) converge-t-elle vers ll selon ε\varepsilon et pp ?

Réponse

Pour tout ε>0\varepsilon>0, il existe un entier pp tel que, pour tout n≥pn\geq p, ∣un−l∣<ε|u_n-l|<\varepsilon.

6Question

Combien de limites une suite convergente possède-t-elle ?

Réponse

Une limite unique.

7Question

Quelle propriété toute suite convergente possède-t-elle concernant son caractère borné ?

Réponse

Toute suite convergente est bornée.

8Question

Une suite bornée est-elle nécessairement convergente ?

Réponse

Non, une suite bornée n’est pas nécessairement convergente.

9Question

Vers quelle limite (vn) (v_n) converge-t-elle si un≤vn≤wnu_n\leq v_n\leq w_n et si (un) (u_n) et (wn) (w_n) convergent vers ll ?

Réponse

Vers ll.

10Question

Vers quelle limite converge une suite croissante et majorée ?

Réponse

Vers la borne supérieure de ses termes.

11Question

Vers quoi diverge une suite croissante non majorée ?

Réponse

Vers +infty+infty.

12Question

Vers quelle limite converge une suite décroissante et minorée ?

Réponse

Vers la borne inférieure de ses termes.

13Question

Qu’est-ce qu’une suite extraite de (un)(u_n) ?

Réponse

Une suite (vn)(v_n) telle que vn=uφ(n)v_n=u_{\varphi(n)}, où φ\varphi est strictement croissante de N\mathbb{N} dans N\mathbb{N}.

14Question

Vers quelle limite converge une suite extraite d’une suite convergente ?

Réponse

Vers la même limite que la suite initiale.

15Question

Quand deux suites réelles sont-elles dites adjacentes ?

Réponse

L’une est croissante, l’autre décroissante, et leur différence tend vers zéro.

16Question

Vers quoi convergent deux suites adjacentes ?

Réponse

Vers une même limite réelle, située entre leurs termes : un≤l≤vnu_n \leq l \leq v_n.

17Question

Comment définit-on une suite récurrente à partir de son terme initial ?

Réponse

Par un terme initial u0∈Iu_0\in I et la relation un+1=f(un)u_{n+1}=f(u_n), où f:I→Rf:I\to\mathbb{R}.

18Question

Quand un intervalle II est-il stable par une fonction ff ?

Réponse

Lorsque f(x)∈If(x)\in I pour tout x∈Ix\in I.

19Question

Comment étudier les variations de la suite récurrente définie par un+1=f(un)u_{n+1}=f(u_n) ?

Réponse

Comparer un+1u_{n+1} à unu_n ou étudier le signe de f(x)−xf(x)-x sur l’intervalle contenant les termes.

20Question

Quelle est la variation de la suite récurrente si ff est croissante et u1−u0≥0u_1-u_0\geq 0 ?

Réponse

Elle est croissante.

21Question

Quelle est la variation de la suite récurrente si ff est croissante et u1−u0≤0u_1-u_0\leq 0 ?

Réponse

Elle est décroissante.

22Question

Comment varient les sous-suites d’indices pairs et impairs si ff est décroissante ?

Réponse

Elles sont monotones et varient en sens contraire.

23Question

Qu’est-ce qu’un point fixe de f dans I ?

Réponse

Un réel x de I tel que f(x)=x.

24Question

À quoi correspond graphiquement un point fixe de f ?

Réponse

À l’abscisse d’une intersection de la courbe de f avec la droite y=x.

25Question

Que peut-on conclure si une suite récurrente converge vers l dans I et si f est continue en l ?

Réponse

l est un point fixe de f.

26Question

Quelle est la première étape pour étudier une suite récurrente ?

Réponse

Établir qu’elle est bien définie.

27Question

Que faut-il établir après avoir vérifié qu’une suite récurrente est bien définie ?

Réponse

Sa convergence.

28Question

Comment déterminer les points fixes possibles après avoir étudié la limite d’une suite récurrente ?

Réponse

Vérifier que la limite appartient à I et utiliser la continuité de f.

29Question

À quelle condition une suite réelle (un) (u_n) est-elle décroissante ?

Réponse

Pour tout n∈Nn\in\mathbb{N}, un+1≤unu_{n+1}\leq u_n.

30Question

Quand une suite réelle est-elle monotone ?

Réponse

Lorsqu’elle est croissante ou décroissante.

31Question

Quelle est la monotonie de la suite un=(−1)nu_n=(-1)^n ?

Réponse

Elle n’est ni croissante ni décroissante.

32Question

Quand une suite réelle est-elle minorée ?

Réponse

Il existe un réel qui est inférieur ou égal à tous ses termes.

33Question

Par quel terme toute suite croissante est-elle minorée ?

Réponse

Par son premier terme.

34Question

Par quel terme toute suite décroissante est-elle majorée ?

Réponse

Par son premier terme.

35Question

Pourquoi la suite un=(−1)nu_n=(-1)^n est-elle bornée ?

Réponse

Tous ses termes sont compris entre −1-1 et 11.

36Question

Que peut-on conclure des limites de deux suites convergentes si un≤vnu_n\leq v_n pour tout nn ?

Réponse

lim⁡un≤lim⁡vn\lim u_n\leq\lim v_n.

37Question

Que peut-on conclure sur (vn) (v_n) si un≤vnu_n\leq v_n et si unu_n tend vers +∞+\infty ?

Réponse

vnv_n tend vers +∞+\infty.

38Question

Vers quoi converge le produit d’une suite bornée et d’une suite qui tend vers zéro ?

Réponse

Vers zéro.

39Question

Vers quoi diverge une suite décroissante non minorée ?

Réponse

Vers −infty-infty.

40Question

Quel est le sens de variation de la suite harmonique Sn=∑k=1n1kS_n=\sum_{k=1}^{n}\frac{1}{k} ?

Réponse

Elle est croissante.

41Question

La suite harmonique Sn=∑k=1n1kS_n=\sum_{k=1}^{n}\frac{1}{k} est-elle bornée ?

Réponse

Elle est non bornée.

42Question

Vers quoi diverge la suite harmonique Sn=∑k=1n1kS_n=\sum_{k=1}^{n}\frac{1}{k} ?

Réponse

Vers +∞+\infty.

43Question

Que peut-on conclure si une suite possède une suite extraite divergente ?

Réponse

La suite initiale diverge.

44Question

Que peut-on conclure si deux suites extraites convergent vers des limites distinctes ?

Réponse

La suite initiale diverge.

45Question

Vers quoi convergent (u2n)(u_{2n}) et (u2n+1)(u_{2n+1}) si (un)(u_n) converge vers ll ?

Réponse

Vers ll.

46Question

Que vérifient les termes de deux suites adjacentes, si unu_n croît et vnv_n décroît ?

Réponse

un≤vnu_n \leq v_n pour tout nn.

47Question

Quelle est la limite commune de suites adjacentes si unu_n croît et vnv_n décroît ?

Réponse

sup⁡nun=inf⁡nvn\sup_n u_n = \inf_n v_n.

48Question

Quelles suites alternées sont adjacentes pour an=∑k=1n(−1)k−1ka_n=\sum_{k=1}^n\frac{(-1)^{k-1}}{k} ?

Réponse

Les suites a2na_{2n} et a2n+1a_{2n+1}.

49Question

Vers quoi convergent a2na_{2n} et a2n+1a_{2n+1} dans la série harmonique alternée ?

Réponse

Vers une même limite.

50Question

Quel encadrement relie ll et a2na_{2n} dans l’exemple de la série harmonique alternée ?

Réponse

0≤l−a2n≤12n+10 \leq l-a_{2n} \leq \frac{1}{2n+1}.

51Question

Quel rang garantit une erreur au plus égale à 10−210^{-2} pour a2na_{2n} ?

Réponse

n≥50n \geq 50.

52Question

Quand la définition d’une suite récurrente s’arrête-t-elle au rang nn ?

Réponse

Lorsque un∈Iu_n\in I mais que f(un)∉If(u_n)\notin I.

53Question

Que garantit la stabilité de II par ff si u0∈Iu_0\in I ?

Réponse

La suite reste dans II et est définie pour tout entier nn.

54Question

Comment construit-on graphiquement les termes d’une suite définie par un+1=f(un)u_{n+1}=f(u_n) ?

Réponse

On alterne les reports entre la courbe de ff et la droite y=xy=x, en partant de u0u_0 sur l’axe des abscisses.

55Question

Quelle est la variation de la suite récurrente si f(un)−un≥0f(u_n)-u_n\geq 0 pour tout nn ?

Réponse

Elle est croissante.

56Question

Quelle est la variation de la suite récurrente si f(un)−un≤0f(u_n)-u_n\leq 0 pour tout nn ?

Réponse

Elle est décroissante.

57Question

Que ne démontre pas le théorème du point fixe sur une suite récurrente ?

Réponse

Il ne démontre pas la convergence de la suite.

58Question

Quelle condition doit vérifier la limite avant d’appliquer le théorème du point fixe ?

Réponse

Elle doit appartenir à I.

59Question

Quelle est la limite de la suite définie par u0=1u_0=1 et un+1=un2+12u_{n+1}=\frac{u_n^2+1}{2} ?

Réponse

1.

60Question

Quel est le point fixe de f(x)=x+3f(x)=\sqrt{x+3} sur [0,+∞[[0,+\infty[ ?

Réponse

3.

61Question

Vers quelle valeur converge la suite définie par u0=1u_0=1 et un+1=1un+1u_{n+1}=\frac{1}{u_n+1} ?

Réponse

5−12\frac{\sqrt{5}-1}{2}.

Teste-toi avec le QCM

Teste tes connaissances avec un QCM de 25 questions sur Suites numériques et convergence.

1. Quelle caractérisation définit une suite réelle (un) (u_n) ?

2. Pour une suite réelle, on constate que chaque terme est supérieur ou égal au terme qui le précède. Quelle propriété cela établit-il ?

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