Suites et récurrence

Théorème des gendarmes - Exercice 4

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

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

Correction
Pour tout entier naturel nn non nul, on sait que :
1(1)n1-1\le \left(-1\right)^{n}\le 1 équivaut successivement à :
1n(1)nn1n\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+191n+19\frac{-1}{\sqrt{n} } +19\le \frac{\left(-1\right)^{n} }{\sqrt{n} } +19\le \frac{1}{\sqrt{n} } +19
Ainsi : 1n+19un1n+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 :}}
limn+1n=0limn+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}}
limn+1n+19=19\lim\limits_{n\to +\infty } \frac{-1}{\sqrt{n} } +19=19

Dans un second temps :\text{\blue{Dans un second temps :}}
limn+1n=0limn+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}}
limn+1n+19=19\lim\limits_{n\to +\infty } \frac{1}{\sqrt{n} } +19=19

Nous savons que : 1n+19un1n+19\frac{-1}{\sqrt{n} } +19\le u_{n} \le \frac{1}{\sqrt{n} } +19
D'après le théorème des gendarmes
limn+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.