🔴  Lives #BAC2024

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Les suites

Exercice 1 - Exercice 1

20 min
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Un exercice classique sur cette thématique qui fait appel aux définitions.
L'ensemble Z\mathbb{Z} est l'ensemble des nombre entiers relatifs.
Question 1

Montrer que toute suite convergente d'éléments de Z\mathbb{Z} est stationnaire à partir d'un certain rang.

Correction
D'après l'énoncé, on sait que la suite (un)(u_n) converge. Soit R\ell \in \mathbb{R}.
Cette convergence se traduit par l'assertion :
ε>0,n0N,nn0un<ε\forall \varepsilon > 0, \,\, \exist n_0 \in \mathbb{N}, \,\, n \geqslant n_0 \,\,\, \Longrightarrow \,\,\, |u_n - \ell| < \varepsilon
On pose ε=12\varepsilon = \dfrac{1}{2}. De fait, on peut associer un nombre entier naturel n0n_0 tel que pour nn0n \geqslant n_0 on ait un<12|u_n - \ell| < \dfrac{1}{2}. Ceci revient à dire que l'on a ]12;+12[\left] \ell - \dfrac{1}{2} \,;\, \ell + \dfrac{1}{2} \right[.
Par hypothèse, on sait que les éléments de la suite (un)(u_n) sont des éléments de Z\mathbb{Z}. Ainsi, dans l'intervalle ]12;+12[\left] \ell - \dfrac{1}{2} \,;\, \ell + \dfrac{1}{2} \right[ in n'y a qu'un seul élément de Z\mathbb{Z}. Si tous les éléments unu_n, avec nn0n \geqslant n_0, doivent se trouver dans cet intervalle ]12;+12[\left] \ell - \dfrac{1}{2} \,;\, \ell + \dfrac{1}{2} \right[ alors l'unique possibilité est que tous ces éléments unu_n, avec nn0n \geqslant n_0, prennent la même valeur.
Ainsi la suite (un)(u_n) est stationnaire à partir du rang n0n_0.