TD — Compléments d’analyse
Chapitre 09
ECT1 (1re année) — TD du Chapitre 09. Suites réelles, convergence, limite monotone, continuité sur un intervalle, logarithme, exponentielle.
Exercice 1
Étudier la convergence des suites suivantes et déterminer leur limite lorsqu’elle existe :
- u_n=\frac{n+1}{n+2}
- v_n=\frac{2n^2+1}{n^2+n}
- w_n=\frac{(-1)^n}{n}
- a_n=n^2
Exercice 2
Soit (u_n) définie par u_0=1 et : u_{n+1}=\frac{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_n) définie par : u_n=\sum_{k=1}^n \frac{1}{k}.
Montrer que (u_n) est croissante et qu’elle diverge vers +\infty.
Exercice 4
Calculer les limites suivantes :
- \lim_{x\to +\infty} \frac{\ln x}{x}
- \lim_{x\to 0^+} x\ln x
- \lim_{x\to +\infty} \frac{e^x}{x^2}
- \lim_{x\to -\infty} x^2e^x
Exercice 5
Résoudre dans \mathbb{R} les équations suivantes :
- e^x=5
- \ln x=2
- e^{2x}-3e^x+2=0
- \ln(x)+\ln(x-1)=\ln 2
Exercice 6
Montrer que l’équation : e^x=x+2 admet au moins une solution dans [0,2].
Exercice 7
Montrer que la fonction f(x)=\ln x - x +1 est négative sur ]0,+\infty[.
Indication : Étudier ses variations.
Exercice 8
Soit f : [a,b] \to \mathbb{R} continue. Montrer que f est bornée et atteint ses bornes sur [a,b].
Exercice 9
Soit f : [0,1] \to \mathbb{R} continue telle que f(0)<0 et f(1)>0.
Montrer qu’il existe c \in ]0,1[ tel que f(c)=0.