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Programme de mathématiques BCPST, première année · semestre 2

Analyse 5 – Suites réelles

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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 Suite solution

exo7 5251

Soit \((u_n)\) une suite de réels éléments de \(]0,1[\) telle que ...

L1 Analyse Suite solution

exo7 5253

Montrer que \(\sum_{k=0}^{n}k!\sim n!\).

L1 Analyse Suite solution

exo7 5254

Soient \(u\) et \(v\) deux suites réelles strictement positives. Pour ...

L1 Analyse Suite solution

exo7 5256

Soit \(u\) la suite définie par \(u_0=\frac{\pi}{2}\) et, ...

L1 Analyse Suite

exo7 526

Soit \((u_{n})_{n\in \Nn}\) une suite réelle telle que ...

L1 Analyse Suite

exo7 527

Donner un exemple de suite bornée divergente, puis de suite divergente telle que ...

L1 Analyse Suite

exo7 528

Que peut-on dire des nombres réels \(a\) et \(b\) si ...

L1 Analyse Suite

exo7 529

Étudier la suite $(u_n)$ définie par~: $$u_n= \begin{cases} 0 & \text{ si } $n$ \text{ est premier }\cr 67+1/n & \text{ sinon }.\cr \end{cases}$$ ...

L1 Analyse Suite

exo7 530

On donne la suite \((u_n)\) définie par : ...

L2 Algèbre Arithmétique solution

exo7 5309

L1 Analyse Suite

exo7 531

Soit \((u_n)\), \((v_n)\), \((w_n)\) trois suite ...

L1 Analyse Suite solution

exo7 5316

Soient \(p\) un entier naturel et \(a\) un réel. Donner le développement de ...

L1 Analyse Suite

exo7 532

Soit \(\alpha\) un nombre irrationnel positif et \((p_n)\) et ...

L1 Analyse Suite

exo7 533

Étudier la suite \(u_n=\ln(1+\ln(2+\ln(3+\cdots+\ln(n-1+\ln n)\cdots)))\).

L1 Analyse Suite

exo7 534

Montrer que pour \(n\geq1\), l’équation \(x^n+x^{n-1}+x^2+x-{n+1 \over n}=0\) adm ...

L1 Analyse Suite

exo7 535

Un ivrogne part à un instant donné d’un point donné. À chaque seconde, il fait un pas dans une direction inconnue (et qui peut changer de façon arb ...

L1 Analyse Suite

exo7 536

Soit \((u_n)\) la suite réelle définie par récurrence en posant \(u_0=1\) et ...

L1 Analyse Suite

exo7 537

Etudier la suite \((u_n)\) définie par ...

L1 Analyse Suite

exo7 538

Étudier les suites :

L1 Analyse Suite solution

exo7 539

On considère la fonction \(f : \R \longrightarrow \R\) définie par ...

L1 Analyse Suite

exo7 540

Soit \(a\in \mathbb{R}\). On considère la suite \((u_n)\) définie par ...

L1 Analyse Suite

exo7 541

Étudier la suite définie par \(u_{n+1}=1+\frac{u_n^3}{10}\) dans les cas suivants :

L1 Analyse Suite

exo7 542

Étudier la suite \((u_n)\) définie par \(u_0=0\) et ...

L1 Analyse Suite solution

exo7 5425

Etudier la suite \((u_n)\) dans chacun des cas suivants :

...

L1 Analyse Suite

exo7 543

Étudier la suite définie par \(u_{n+1}= e^{-u_n}\) et \(u_0=0\).

L1 Analyse Développement limité solution

exo7 5432

Développement asymptotique à la précision \(\frac{1}{n^3}\) de ...

L1 Analyse Suite solution

exo7 5435

Soit \(u_0\in]0,\frac{\pi}{2}]\). Pour \(n\in\Nn\), on pose ...

L1 Analyse Suite solution

exo7 5436

Soit \(u\) la suite définie par la donnée de son premier terme \(u_0>0\) et la ...

L1 Analyse Suite

exo7 544

Étudier la suite définie par \(u_{n+1}= \cos u_n\) et \(u_0=-8\).

L1 Analyse Calcul d'intégrales solution

exo7 5444

Soient \(f\) et \(g\) deux fonctions continues et strictement positives sur ...

L1 Analyse Calcul d'intégrales solution

exo7 5445

Soit \(f\) une application de classe \(C^1\) sur ...

L1 Analyse Calcul d'intégrales solution

exo7 5446

Limites de ...

L1 Analyse Suite

exo7 545

Étudier la suite définie par \(u_{n+1}= \frac{2u_n^3+7}{3(u_n^2+1)}\) et ...

L1 Analyse Développement limité solution

exo7 5457

Partie principale quand \(n\) tend vers \(+\infty\) de ...

L1 Analyse Suite solution

exo7 5459

Déterminer les limites quand \(n\) tend vers \(+\infty\) de

...

L1 Analyse Suite

exo7 546

Étudier la suite définie par \(u_0=0\) et \(u_{n+1}=\frac{-u_n^2-u_n+24}{6}\) pou ...

L1 Analyse Suite

exo7 547

Étudier la suite définie par \(u_0=0\) et ...

L1 Analyse Calcul d'intégrales

exo7 5474

Pour \(n\) entier naturel, on pose \(W_n=\int_{0}^{\pi/2}\sin^nx\;dx\).

L1 Analyse Calcul d'intégrales solution

exo7 5475

Pour \(n\) entier naturel, on pose \(In=\int_{0}^{\pi/4}\tan^nx\;dx\).

L1 Analyse Suite

exo7 548

Étudier la suite définie par \(u_0=0\) et ...

L1 Analyse Suite

exo7 549

Étudier la suite définie par \(u_0=0\) et \(u_{n+1}=\ln(e-1+u_n)\).

L1 Analyse Suite

exo7 550

Discuter suivant les valeurs de \(u_0\) la nature de la suite ...

L1 Analyse Suite

exo7 551

Soient \(a\) et \(b\) deux réels strictement positifs ; on définit une suite ...

L1 Analyse Suite

exo7 552

Étudier suivant les valeurs données à \(u_0\) appartenant à \(\mathbb{C}\) les su ...

L1 Analyse Suite

exo7 553

Soit \(f\colon [0,1]\rightarrow [0,1]\). On considère \(a\in [0,1]\) et la suite ...

L1 Analyse Suite

exo7 554

Étudier la suite définie par \(u_{n+1}= (1-u_n)^2\) (discuter suivant les valeurs de ...

L1 Analyse Suite

exo7 555

Soit \(f(x)=-x^3+x^2-x+1\) et \(a\in [0,1]\). Étudier la suite définie par ...

L1 Analyse Suite

exo7 556

Étudier la suite définie par \(u_0=0\) et ...

L1 Analyse Suite

exo7 557

Étudier la suite définie par récurrence par \(u_0=a\) et \(u_{n+1}=\cos u_n\), où ...

L1 Analyse Suite

exo7 559

On donne \(A\geq 0\), \(B\geq 0\), \(u_0\geq 0\) ...