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@ -1,25 +1,25 @@
# Suite numérique et leurs convergences # Suite numérique et leurs convergences
Une **Suite** est une collection de nombres **Infinie** et **Ordonée** de nombres réels. Une **Suite** est une collection **Infinie** et **Ordonée** de nombres réels.
- **Infinie**: Ne s'arrete pas - **Infinie**: Ne s'arrete pas
- **Ordonée**: La place des nombres dans la suite est importante - **Ordonée**: La place des nombres dans la suite est importante
Nous cherchons à savoir quelle est la valeur de l'élément situé à une position donnée Nous cherchons à savoir quelle est la valeur de l'élément situé à une position donnée
## Fonctions Une suite est également une fonction de la forme:
On parle alors de fonction pour définir une suite:
\\[ \\[
n \mapsto x_n n \mapsto x_n
\\] \\]
où n est l'indice (\\(\in\mathbb{N}\\)) et \\(x_n\\) est l'élément (\\(\in\mathbb{R}\\)) où n est l'indice (\\(\in\mathbb{N}\\)) et \\(x_n\\) est l'élément (\\(\in\mathbb{R}\\))
### Rappel ### Rappel
Une [fonction](../logique/fonctions.md) est une relation qui à chaques éléments de A fait corespondre **au plus, un** élément de B Une [fonction](../logique/fonctions.md) est une relation qui à chaques éléments de A fait corespondre **au plus, un** élément de B
\\[ \\[
f: \mathbb{R} \to \mathbb{R}: x\mapsto y = x^2 f: A \to B: x\mapsto y = x^2
\\] \\]
**Atention, A n'est pas forcément le domaine** mais \\(f \subseteq A\\) Toujours **Atention, A n'est pas forcément le domaine** mais \\(f \subseteq A\\) Toujours
@ -60,36 +60,56 @@ C'est une suite arithmétique de raison 4 (Pour passer à l'élément suivant on
\\[ \forall n \in \mathbb{N} \quad x_n = x_0 * q^n \\] \\[ \forall n \in \mathbb{N} \quad x_n = x_0 * q^n \\]
## Convergence ## Convergence
1) \\((x_n)\\) converge vers un réel a si \\(x_n\\) est proche de a lorsque n devient grand Une suite \\((x_n)\\) converge vers un réel a si
1) \\(x_n\\) est proche de a lorsque n devient grand
2) La distance entre \\(x_n\\) et a est de plus en plus petite (peut contenir l'élément vers lequel il converge (ex: \\((0)_{n \in \mathbb{N}}\\)) 2) La distance entre \\(x_n\\) et a est de plus en plus petite (peut contenir l'élément vers lequel il converge (ex: \\((0)_{n \in \mathbb{N}}\\))
3) Une suite \\((x_n)\\) converge vers un réel a si la distance entre \\(x_n \text{ et } a\\) peut être rendue aussi petite que je le veux. 3) La distance entre \\(x_n \text{ et } a\\) peut être rendue aussi petite que je le veux.
- Donc \\(d(x_n, a) = |x_n - a| \leq \varepsilon, \varepsilon \in \mathbb{R}\\) - Donc \\(d(x_n, a) = |x_n - a| \leq \varepsilon, \varepsilon \in \mathbb{R}\\)
- **Unicitée de la limite**: - \\( (x\_n) **Converge au sens large** \\)
- si \\( (x\_n) \xrightarrow[n \to \infty]{}\begin{cases} a \\\\ +\infty \\\\ -\infty\end{cases} \\)
## Unicitée de la limite
- Soient \\((x_n) \subseteq \mathbb{R} \text{ et } a_1, a_2 \in \mathbb{R}\\) - Soient \\((x_n) \subseteq \mathbb{R} \text{ et } a_1, a_2 \in \mathbb{R}\\)
- Si \\((x_n)\\) converge à la fois vers \\(a_1 \text{ et vers } a_2 \text{ alors } a_1 = a_2\\) - Si \\((x_n)\\) converge à la fois vers \\(a_1 \text{ et vers } a_2 \text{ alors } a_1 = a_2\\)
### Notation ### Notation
### Convergence
Pour exprimer que \\((x_n)\\) converge vers a: Pour exprimer que \\((x_n)\\) converge vers a:
\\[ \\[
x_n \xrightarrow[n \to +\infty]{} a \quad \text{ Ou } \quad \lim_{n \to +\infty}x_n = a x_n \xrightarrow[n \to +\infty]{} a \quad \text{ Ou } \quad \lim_{n \to +\infty}x_n = a
\\] \\]
### Partie entière
- La partie entière de \\(x\\) se nôte: \\([x]\\)
- représente le plus grand entier inférieur à \\(x\\)
- ex: \\([-5.3] = -6\\)
- L'entiers supérieur de \\(y\\) se nôte: \\(\lceil y \rceil\\)
- représente le plus petit entier supérieur ou égal à \\(y\\)
- ex: \\(\lceil \pi \rceil = 4\\)
### Regles de calculs ### Regles de calculs
1) La suite de constante \\(a \in \mathbb{R}\\), noté \\((a)_{n \in \mathbb{N}}\\) converge vers a 1) \\((a)\_{n \in \mathbb{N}} \xrightarrow[n \to \infty]{} a\\)
2) \\((\frac{1}{n^P}) \xrightarrow[n \to +\infty]{} 0 \text{ si } P > 0\\) 2) \\((\frac{1}{n^P}) \xrightarrow[n \to +\infty]{} 0 \text{ si } P > 0\\)
3) \\((a^n) \xrightarrow[n \to +\infty]{} 0 \text{ si } a \in ]-1,1[\\) 3) \\((a^n) \xrightarrow[n \to +\infty]{} 0 \text{ si } a \in ]-1,1[\\)
- Soient \\(a, b \in \mathbb{R}\\) et \\((x_n), (y_n)\\) deux suites de réels. - Soient \\(a, b \in \mathbb{R}\\) et \\((x_n) , (y_n) \subseteq \mathbb{R}\\) .
- On suppose que \\(\lim\limits_{n \to \infty} x_n = a \\) - On suppose que \\( (x_n) \xrightarrow[n \to \infty]{} a \\)
- On suppose que \\(\lim\limits_{n \to \infty} y_n = b \\) - On suppose que \\( (y_n) \xrightarrow[n \to \infty]{} b \\)
1) \\(\lim\limits_{n \to \infty}x_n + y_n = a + b\\) 1) \\(\lim\limits_{n \to \infty}x_n + y_n = a + b\\)
2) \\(\lim\limits_{n \to \infty}x_n * y_n = a * b\\) 2) \\(\lim\limits_{n \to \infty}x_n * y_n = a * b\\)
3) \\(\lim\limits_{n \to \infty}\frac{x_n}{y_n} = \frac{a}{b}\\) 3) \\(\lim\limits_{n \to \infty}\frac{x_n}{y_n} = \frac{a}{b} \text{ si } b \neq 0\\)
## Comparaison des suites ## Comparaison des suites
@ -109,3 +129,48 @@ Pour se faire nous avons besoin d'une intuition pour a
2) Si \\(\forall n, y_n \leq x_n \leq z_n\\) 2) Si \\(\forall n, y_n \leq x_n \leq z_n\\)
- Alors \\(x_n \xrightarrow[x \to +\infty]{} a\\) - Alors \\(x_n \xrightarrow[x \to +\infty]{} a\\)
## Les sous-suites
Pour construire une sous-suite, on pioche des éléments. mais:
1) On ne peut pas piocher 2x les mêmes éléments
2) On doit réspécter l'ordre d'apparition des éléments
- Soient \\( (x_n)\_{n \in I}\subseteq \mathbb{R}, (y_n)\_{n \in J}\subseteq \mathbb{R}\\)
- \\( (y_n)\\) est une **Sous-suite** de \\((x_n)\\) Si:
- Il existe une [application](../logique/fonctions.md) \\(\varphi : J \to I\\) strictement croissante
- \\(\forall n \in J , y_n = x\_{\varphi(n)}\\)
- Alors \\((y\_n) \subseteq (x\_n)\\)
### Proposition
- Soient \\((x\_n) \subseteq \mathbb{R}, (y\_n) \subseteq \mathbb{R} \text{ et } a \in \mathbb{R}\\)
- Si \\( (x\_n) \xrightarrow[n \to \infty]{} a \\) et que \\((y\_n)\\) est une sous-suite de \\((x\_n)\\)
- Alors \\((y\_n) \xrightarrow[n \to \infty]{} a\\)
- Soient \\((x_n), (y_n), (z_n) \subseteq \mathbb{R}, a \in \mathbb{R} \\)
- Si \\((y\_n) \xrightarrow[n \to \infty]{} a \text{ et } (z\_n)\xrightarrow[n \to \infty]{} a\\) deux sous-suites exhaustives de \\((x\_n)\\)
- Alors, \\((x\_n) \xrightarrow[n \to \infty]{} a\\)
### L'exhaustivitée
- Soient \\( (x\_n)\_{n \in I}, (y\_n)\_{n \in J\_1}, (z\_n)\_{n \in J\_2} \subseteq \mathbb{R}\\)
- On suppose que \\( (y\_n) \text{ et } (z\_n)\\) sont des sous-suites de \\((x\_n)\\), càd
\\[
\exists \varphi\_1 : J\_1 \to I \text{ strictement croissante et } y\_n = x\_{\varphi\_1 (n)} \\\\
\exists \varphi\_2 : J\_2 \to I \text{ strictement croissante et } z\_n = x\_{\varphi\_2 (n)}
\\]
- Alors, \\( (y\_n) et (z\_n)\\) sont des sous-suites **Exhaustives** de \\((x\_n) \text{ si } \varphi\_1(J\_1) \cup \varphi\_2(J\_2) = I\\)
## Convergence vers + ou - \\(\infty\\)
On dit qu'une suite converge vers \\(\pm \infty\\) si les éléments de la suite deviennent aussi grand qu'on veut dans ls positifs/négatifs
pour autant que n soit suffisament grand
La notation reste inchangée, l'unicitée de la limite est d'applications
\\((x_n)\\) **converge au sens large** si \\(\begin{align}x\_n \xrightarrow[]{} & a ( a \in \mathbb{R} ) \\\\ &+\infty \\\\ &-\infty\end{align}\\)
- \\( n^p \xrightarrow[]{} +\infty \text{ si } p > 0\\)
- \\( a^n \xrightarrow[]{} +\infty \text{ si } a > 1\\)

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# Calculus # Calculus
## Correction
Remettre les correction d'exercices Supplémentaires à [Stéphanie Bridoux](mailto:Stephanie.Bridoux@umons.ac.be)
Potentiellement à son bureau au Batiment **De Vinci 2e étage**