Suites et récurrence

Calculer limn+a×qn{\color{blue}{\mathop{\lim }\limits_{n\to +\infty } a\times q^{n}}} et limn+a×qn+b{\color{red}{\mathop{\lim }\limits_{n\to +\infty } a\times q^{n}+b}} - Exercice 2

12 min
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Déterminer les limites des suites (un)\left(u_{n} \right) suivantes :
Question 1

un=(4)×0,85n+12u_{n} =\left(-4\right)\times 0,85^{n} +12

Correction
  • Si 1<q<1-1<q<1 alors limn+qn=0\lim\limits_{n\to +\infty } q^{n} =0.
  • Si q>1 q >1 alors limn+qn=+\lim\limits_{n\to +\infty } q^{n} =+\infty.
Comme 1<0,85<1-1<0,85<1 alors :
limn+(0,85)n=0\lim\limits_{n\to +\infty } \left(0,85\right)^{n} =0
limn+(4)×(0,85)n=0\lim\limits_{n\to +\infty } \left(-4\right)\times \left(0,85\right)^{n} =0
limn+(4)×(0,85)n+12=12\lim\limits_{n\to +\infty } \left(-4\right)\times \left(0,85\right)^{n} +12=12
Ainsi :
limn+un=12\lim\limits_{n\to +\infty } u_{n} =12
Question 2

un=3×(23)n+1u_{n} =3\times \left(-\frac{2}{3} \right)^{n} +1

Correction
  • Si 1<q<1-1<q<1 alors limn+qn=0\lim\limits_{n\to +\infty } q^{n} =0.
  • Si q>1 q >1 alors limn+qn=+\lim\limits_{n\to +\infty } q^{n} =+\infty.
Comme 1<23<1-1<-\frac{2}{3}<1 alors :
limn+(23)n=0\lim\limits_{n\to +\infty } \left(-\frac{2}{3}\right)^{n} =0
limn+3×(23)n=0\lim\limits_{n\to +\infty } 3\times\left(-\frac{2}{3}\right)^{n} =0
limn+3×(23)n+1=1\lim\limits_{n\to +\infty } 3\times\left(-\frac{2}{3}\right)^{n} +1=1
Ainsi :
limn+un=1\lim\limits_{n\to +\infty } u_{n} =1
Question 3

un=2×(54)n6u_{n} =2\times \left(\frac{5}{4} \right)^{n} -6

Correction
  • Si 1<q<1-1<q<1 alors limn+qn=0\lim\limits_{n\to +\infty } q^{n} =0.
  • Si q>1 q >1 alors limn+qn=+\lim\limits_{n\to +\infty } q^{n} =+\infty.
Comme 54>1\frac{5}{4} >1 alors :
limn+(54)n=+\lim\limits_{n\to +\infty } \left(\frac{5}{4}\right)^{n} =+\infty
limn+2×(54)n=+\lim\limits_{n\to +\infty } 2\times\left(\frac{5}{4}\right)^{n} =+\infty
limn+2×(54)n6=+\lim\limits_{n\to +\infty } 2\times\left(\frac{5}{4}\right)^{n} -6=+\infty
Ainsi :
limn+un=+\lim\limits_{n\to +\infty } u_{n} =+\infty
Question 4

un=3×(32)n+4u_{n} =-3\times \left(\frac{3}{2} \right)^{n}+4

Correction
  • Si 1<q<1-1<q<1 alors limn+qn=0\lim\limits_{n\to +\infty } q^{n} =0.
  • Si q>1 q >1 alors limn+qn=+\lim\limits_{n\to +\infty } q^{n} =+\infty.
Comme 32>1\frac{3}{2} >1 alors :
limn+(32)n=+\lim\limits_{n\to +\infty } \left(\frac{3}{2}\right)^{n} =+\infty
limn+3×(32)n=\lim\limits_{n\to +\infty } -3\times\left(\frac{3}{2}\right)^{n} =-\infty
limn+3×(32)n+4=\lim\limits_{n\to +\infty } -3\times\left(\frac{3}{2}\right)^{n} +4=-\infty
Ainsi :
limn+un=\lim\limits_{n\to +\infty } u_{n} =-\infty
Question 5

un=(23)n+2(57)n+1u_{n} =\frac{\left(\frac{2}{3} \right)^{n} +2}{\left(-\frac{5}{7} \right)^{n} +1}

Correction
  • Si 1<q<1-1<q<1 alors limn+qn=0\lim\limits_{n\to +\infty } q^{n} =0.
  • Si q>1 q >1 alors limn+qn=+\lim\limits_{n\to +\infty } q^{n} =+\infty.
Comme 1<23<1-1<\frac{2}{3}<1 alors : limn+(23)n=0\lim\limits_{n\to +\infty } \left(\frac{2}{3}\right)^{n} =0
Comme 1<57<1-1<-\frac{5}{7}<1 alors : limn+(57)n=0\lim\limits_{n\to +\infty } \left(-\frac{5}{7}\right)^{n} =0
Ainsi :
limn+(23)n+2=2limn+(57)n+1=1}\left. \begin{array}{ccc} {\lim\limits_{n\to +\infty } \left(\frac{2}{3}\right)^{n}+2 } & {=} & {2} \\ {\lim\limits_{n\to +\infty } \left(-\frac{5}{7}\right)^{n}+1} & {=} & {1} \end{array}\right\} par quotient
limn+(23)n+2(57)n+1=2\lim\limits_{n\to +\infty } \frac{\left(\frac{2}{3} \right)^{n} +2}{\left(-\frac{5}{7} \right)^{n} +1} = 2
Question 6

un=2(13)nn2+1u_{n} =\frac{2-\left(\frac{1}{3} \right)^{n} }{n^{2} +1}

Correction
  • Si 1<q<1-1<q<1 alors limn+qn=0\lim\limits_{n\to +\infty } q^{n} =0.
  • Si q>1 q >1 alors limn+qn=+\lim\limits_{n\to +\infty } q^{n} =+\infty.
Comme 1<13<1-1<\frac{1}{3}<1 alors : limn+(13)n=0\lim\limits_{n\to +\infty } \left(\frac{1}{3}\right)^{n} =0
Ainsi :
limn+2(13)n=2limn+n2+1=+}\left. \begin{array}{ccc} {\lim\limits_{n\to +\infty } 2-\left(\frac{1}{3}\right)^{n} } & {=} & {2} \\ {\lim\limits_{n\to +\infty } n^{2}+1} & {=} & {+\infty} \end{array}\right\} par quotient
limn+2(13)nn2+1=0\lim\limits_{n\to +\infty } \frac{2-\left(\frac{1}{3} \right)^{n} }{n^{2} +1} = 0