TD — Suites réelles
Chapitre 04
ECS1 (1re année) — TD du Chapitre 04. Convergence, suites monotones, suites arithmético-géométriques, suites récurrentes.
Exercice 1
Étudier la convergence des suites suivantes et déterminer leur limite lorsqu’elle existe :
- u_n = \dfrac{n^2 + 1}{2n^2 + n}
- v_n = \dfrac{(-1)^n}{n}
- w_n = \sqrt{n+1} - \sqrt{n}
- a_n = n^2
Exercice 2
Soit (u_n) définie par u_0 = 1 et u_{n+1} = \dfrac{u_n + 2}{2}.
- Montrer que si u_n \leq 2, alors u_{n+1} \leq 2.
- Montrer que (u_n) est croissante.
- En déduire que (u_n) converge.
- Déterminer sa limite.
Exercice 3
Soit u_0 = 0 et u_{n+1} = \dfrac{1}{3}u_n + 2.
- Déterminer le point fixe \ell.
- Poser v_n = u_n - \ell et montrer que (v_n) est géométrique.
- Exprimer u_n en fonction de n.
- Déterminer \lim u_n.
Exercice 4
Soit u_0 = 1 et u_{n+1} = 3u_n - 4. Déterminer u_n en fonction de n.
Exercice 5
Soit u_0 = 1 et u_{n+1} = \sqrt{u_n + 2}.
- Montrer que (u_n) est bien définie et positive.
- Montrer que (u_n) est croissante et majorée par 2.
- Déterminer \lim u_n.
Exercice 6
Montrer que la suite u_n = \displaystyle\sum_{k=1}^n \frac{1}{k} diverge vers +\infty.
Indication : Regrouper les termes par paquets de puissances de 2.
Exercice 7
Soit u_0 = 2 et u_{n+1} = \dfrac{2u_n + 1}{u_n + 2}.
- Montrer que 1 \leq u_n \leq 2 pour tout n.
- Montrer que (u_n) est décroissante.
- Déterminer \lim u_n.
Exercice 8
Soit u_0 \in ]0, 1[ et u_{n+1} = u_n(1 - u_n). Montrer que (u_n) converge vers 0.
Exercice 9
Soit (u_n) définie par u_0 = 1 et u_{n+1} = u_n + \dfrac{1}{u_n}. Montrer que (u_n) diverge vers +\infty.
Exercice 10
Soit u_0 = 5 et u_{n+1} = \dfrac{1}{2}u_n + 3.
- Montrer que (u_n) converge.
- Déterminer sa limite.
- Exprimer u_n en fonction de n.