Parcourir les exercices

Programme de mathématiques BCPST, première année · semestre 2

Analyse 5 – Suites réelles

Rechercher dans cette partie du programme
401 exercices
Texte officiel du programme
ContenusCapacités et commentaires
Suites majorées, minorées, bornées. Suites monotones.
Convergence, divergence. Limite infinie.
La définition d’une limite par $(\varepsilon, n_0)$ est présentée, mais aucune technicité ne pourra être exigée en la matière.
Comparaison de la convergence et de la limite d’une suite $(u_n)$ avec celles des deux suites $(u_{2n})$ et $(u_{2n+1})$.
Utilisation de cette comparaison pour justifier une divergence. La notion générale de suite extraite est hors programme.
Opérations sur les limites.
Résultats fondamentaux sur les limites et inégalités :
• Signe d’une suite de limite non nulle.
• Passage à la limite dans une inégalité large.
• Théorème d’encadrement, dit « des gendarmes », et extension aux limites infinies.
Théorème de la limite monotone.
Toute suite réelle monotone admet une limite finie ou infinie.
Suites adjacentes et théorème des suites adjacentes.
Exemples d’étude de suites du type $u_{n+1} = f(u_n)$.
Un plan d’étude détaillé sera toujours proposé. Il pourra commencer par la détermination d’un intervalle stable.
Aucun théorème général relatif à ce type de suites n’est exigible des étudiants.
L’étude numérique (par itération) et graphique sont présentées comme outils d’étude et de formation de conjectures. L’objectif est alors l’étude de la monotonie et de la convergence de telles suites dans les cas simples de fonctions $f$ monotones.
Croissances comparées entre les suites factorielle, puissance ($n^\alpha$ avec $\alpha > 0$), géométriques ($a^n$ avec $a > 1$).
Suites équivalentes, notation $u_n \sim v_n$.
L’équivalence est compatible avec la multiplication, la division et l’élévation à une puissance constante.
Utilisation des équivalents pour la recherche de limites.
Le développement sur les équivalents doit être modeste et se limiter aux suites dont le terme général ne s’annule pas à partir d’un certain rang.
L1 Analyse Calcul d'intégrales solution

exo7 2100

Calculer la limite des suites suivantes :

L1 Analyse Calcul d'intégrales

exo7 2334

On définit \[F(x) = \int_0^x {\sin t\over t}\ dt\] et pour tout \(n \in \Nn\), o ...

L3 Topologie Compacité solution

exo7 2371

Montrer qu’une suite convergente et sa limite forment un ensemble compact.

L2 Algèbre Réduction d'endomorphisme, polynôme annulateur

exo7 2573

(7 points) On considère la suite \((u_n)_{n\in\N}\) définie par ...

L2 Analyse Fonction de plusieurs variables solution

exo7 2621

Pour chacune des suites \((u_n)_n\) dans le plan \(\R^2\) ci-dessous, placer quel ...

L2 Analyse Fonction de plusieurs variables

exo7 2649

On considère une suite \((u_n)_n\), de terme général \(u_n\in\R^2\).

L1 Analyse Série numérique

exo7 2721

Soit \((u_n)\) la suite définie par \(u_0 \in ]0,1[\) donné et ...

L3 Analyse complexe Autre

exo7 2871

Soit \(u_n\), \(n\geq1\) des nombres complexes. Montrer: ...

L3 Analyse complexe Autre

exo7 2872

Pour quelles valeurs de \(p\) (réel) \(\prod_{k=1}^\infty (1 + k^{-p})\) converge ...

L3 Analyse complexe Autre

exo7 2877

On suppose \(\sum_{n\geq1} |u_n|^2 < \infty\). Montrer que les deux séries ...

L3 Analyse complexe Autre

exo7 2878

Montrer que \(\prod_{k=1}^\infty (1 + \frac ik)\) diverge tandis que ...

L1 Analyse Suite solution

exo7 3068

Résoudre ...

L1 Analyse Suite

exo7 3073

On note \(x_n = (\sqrt3 + 1)^{2n+1}\), \(y_n = (\sqrt3 - 1)^{2n+1}\), et ...

L2 Algèbre Réduction d'endomorphisme, polynôme annulateur solution

exo7 3589

Soit \((M_n)\) une suite de points dans le plan, de coordonnées \((x_n,y_n)\) déf ...

L1 Analyse Continuité, limite et étude de fonctions réelles

exo7 3848

Soit \(f : \R \to \R\) continue telle que ...

L1 Analyse Continuité, limite et étude de fonctions réelles

exo7 3886

Montrer que : \(\forall\ x > 0,\ x - \frac {x^2}2 < \ln(1+x) < x\).

En déduire ...

L1 Analyse Continuité, limite et étude de fonctions réelles solution

exo7 3911

Simplifier \(\sum_{k=0}^{n-1} 3^k\sin^3\left(\frac\alpha{3^{k+1}}\right)\).

L1 Analyse Continuité, limite et étude de fonctions réelles solution

exo7 3912

Calculer \(\mathrm{cotan} x - 2\mathrm{cotan}2x\). Simplifier ...

L1 Analyse Dérivabilité des fonctions réelles solution

exo7 3963

Montrer que : \(\forall\ x \ge -1,\ \ln(1+x) \le x\).

L1 Analyse Dérivabilité des fonctions réelles

exo7 3991

Soit \(f : {[a,b]} \to {[c,d]}\) convexe, bijective, croissante. On définit les suites ...

L1 Analyse Dérivabilité des fonctions réelles

exo7 3996

Soit \(f : {[0,+\infty[} \to {\R}\) concave, dérivable, croissante.

L1 Analyse Développement limité solution

exo7 4025

On pose \(u_{n,p} = \left({\frac1n \sum_{k=0}^{n-1} \Bigl(1+\frac kn\Bigr)^{1/p}}\right)^p\). Trouver : ...

L1 Analyse Développement limité solution

exo7 4040

Soit \(f(x) = \frac{\ln|x-2|}{\strut\ln|x|}\). Montrer que pour tout \(n\in\N^*\) ...

L1 Analyse Développement limité solution

exo7 4041

Soit \(u_n\) une suite réelle telle que pour tout \(n\) on ait ...

L1 Analyse Développement limité solution

exo7 4043

Pour tout \(n\) entier naturel non nul, on donne ...

L1 Analyse Développement limité

exo7 4052

Soit \(\alpha \in {]0,1[}\).

L2 Analyse Equation différentielle solution

exo7 4080

Soient \(u,v,w\) trois applications bornées et de classe \(\mathcal{C}^1\) sur  ...

L1 Analyse Calcul d'intégrales solution

exo7 4228

Trouver \(\lim_{n\to\infty} \frac 1{n+1} + \frac 1{n+2} + \dots + \frac 1{kn}\) pour ...

L1 Analyse Calcul d'intégrales

exo7 4230

Soit \(f : {[0,1]} \to \R\) continue. Montrer que ...

L1 Analyse Calcul d'intégrales solution

exo7 4231

Montrer que : \(\forall\ x \ge 0,\ x-\frac{x^2}2 \le \ln(1+x) \le x\).

L1 Analyse Calcul d'intégrales solution

exo7 4232

Soient \(a,b \in \R\). Étudier la convergence des suites \((a_n)\), ...

L1 Analyse Calcul d'intégrales solution

exo7 4244

Étudiez la limite de la suite définie par \(u_n=\frac n2-\sum_{k=1}^n\frac{n^2}{(n+k)^2}\cdotp\)

L1 Analyse Calcul d'intégrales

exo7 4255

On note \(I_n = \int_{t=0}^{\pi/2} \cos^nt\,d t\).

L1 Analyse Calcul d'intégrales

exo7 4256

Soit \(f : {[a,b]} \to {\R^+}\) continue non identiquement nulle. On pose ...

L1 Analyse Calcul d'intégrales

exo7 4287

Soit \(f : {[a,b[} \to {\R^+}\) continue croissante. On pose ...

L2 Analyse Intégration

exo7 4323

Soit \(I_n = \int_{t=0}^1 t^n\ln(1+t^2)\,d t\). Montrer que \(I_n \to 0\) lorsqu ...

L2 Analyse Intégration solution

exo7 4333

On pose \(I_n = \int_0^{\pi/4} \tan^nt\,d t\).

L2 Analyse Intégration solution

exo7 4334

Chercher \(\lim_{n\to\infty} \int_0^1\frac{t^n-t^{2n}}{1-t}\,d t\).

L2 Analyse Intégration solution

exo7 4359

On pose pour \(n\ge2\) : \(v_n= \int_{x=0}^1 \frac 1{1+x^n}\, d x\). Montrer que ...

L2 Analyse Intégration solution

exo7 4363

Soit \(\alpha \in \R\). Trouver la limite de ...

L2 Analyse Intégration solution

exo7 4373

Soit \((a_n)_{n\in\N}\) la suite définie par \(a_0=1\) et ...

L2 Analyse Intégration solution

exo7 4376

Soit \((f_n)_{n\in\N^*}\) une suite de fonctions définie par : ...

L1 Analyse Série numérique solution

exo7 4404

Soit \(z\in\C\). Montrer que \(\left(1+\frac zn\right)^n \to e^z\) lorsque ...

L1 Analyse Série numérique solution

exo7 4413

Étudier la convergence des séries de terme général :

L1 Analyse Série numérique solution

exo7 4414

Soit la suite de terme général : \(u_n = (n^4+n^2)^{1/4}-P(n)^{1/3}\) où \(P\) es ...

L1 Analyse Série numérique solution

exo7 4418

Soit \((u_n)\) une suite réelle telle que \(\frac{u_{2n+1}}{u_{2n}}\to a\) et ...

L1 Analyse Série numérique solution

exo7 4425

Soit \((a_n)\) une suite réelle positive. On pose ...

L1 Analyse Série numérique solution

exo7 4437

Soit \(a \in \R\).

L1 Analyse Série numérique solution

exo7 4442

On pose \(u_n = \sum_{k=1}^{2n} (-1)^k\sqrt k\). Donner un équivalent de \(u_n\) ...

L1 Analyse Série numérique

exo7 4443

Soit \(f : {\R^+} \to {\R^+}\) décroissante. On pose \(u_n = f(n)\) et ...