Suites et Limites

Exercices, quiz et cours - Niveau Terminale Spécialité.

Basique

6 exercices

Somme de limites

Basique

Déterminer la limite de la suite $u$

  1. $u_{n}=n^2+n$
  2. $u_{n}=-2n+1-n^3$
  3. $u_{n}=3\sqrt{n}+\frac{1}{n}$
  4. $u_{n}=-n^3+\frac{5}{n^2}$

Produit de limites

Basique

Déterminer la limite des suites suivantes

  1. $u_{n}=(1-n^2)(2n+1)$
  2. $v_{n}=(-n^3-n)(\frac{n}{2}-1)$
  3. $w_{n}=-n(-\sqrt{n}+3)$

Quotient de limites

Basique

Déterminer la limite des suites suivantes

  1. $u_{n}=\dfrac{2-n}{3+\frac{5}{n}}$
  2. $v_{n}=\dfrac{\frac{-1}{n}-2}{n^2+1}$
  3. $w_{n}=\dfrac{5+\frac{1}{n}}{-2+\frac{1}{n}}$

Formes indéterminées: premiers exemples

Basique

Déterminer la limite des suites suivantes

  1. $u_{n}=n^2-n+1$
  2. $v_{n}=-2n^3+5n^2-n-1$
  3. $w_{n}=2n^3-5n^4+1$

Théorème de Comparaison, première application

Basique

Soit $(u_{n})$ la suite définie par $u_{n}=2n+\sqrt{1+n^2}$

  1. Montrer que pour tout entier naturel $n$, on a $u_{n}\geq 2n$
  2. En déduire la limite de la suite $(u_{n})$

Théorème des Gendarmes, première application

Basique

Soit $(u_{n})$ la suite définie par $u_{n}=\dfrac{cos(n)}{n}$

  1. Expliquer pourquoi la limite de cette suite est une forme indéterminée
  2. En utilisant le fait que $-1\leq cos(n)\leq 1$ montrer que $\frac{-1}{n}\leq u_{n}\leq \frac{1}{n}$
  3. En déduire la limite de la suite $(u_{n})$

Intermediaire

8 exercices

Limites et puissances

Intermédiaire

Déterminer la limite des suites suivantes

  1. $u_{n}=3(\frac{1}{4})^n$
  2. $v_{n}=-2(\frac{6}{5})^n$
  3. $w_{n}=(\frac{3}{4})^n+2(0,8)^n-n^2$
  4. $t_{n}=3e^n+e^{-n}$

Suites géométriques et limites

Intermédiaire

Soit $u_{n}$ la suite définie par $u_{0}=150$ et pour tout entier naturel $n$ par $u_{n+1}=0,8u_{n}+45$.

  1. Démontrer que la suite $(v_{n})$ définie par $v_{n}=u_{n}-225$ est géométrique et préciser son premier terme et sa raison
  2. Exprimer $v_{n}$ en fonction de $n$
  3. En déduire la limite de $(v_{n})$ puis $(u_{n})$

Plus de formes indéterminées

Intermédiaire

Déterminer la limite des suites suivantes

  1. $u_{n}=\dfrac{3n^2-2n+5}{-n^2+4n-1}$
  2. $v_{n}=4n^3-n\sqrt{n}$
  3. $w_{n}=\dfrac{(n-1)(n+4)}{2n^2-n+3}$
  4. $t_{n}=2e^n-n^5+e^{-n^2}$

Théorème de comparaison

Intermédiaire

Soit $(u_{n})$ définie par $u_{n}=n^2-(-1)^n$

  1. Montrer que pour tout entier $n$ on a:
    $u_{n}\geq n^2-1$
  2. En déduire la limite de la suite

Limites de suites arithmétiques et géométriques

Intermédiaire

Déterminer la limite des suites ci-dessous

  1. Suite arithmétique de premier terme $u_{0}=-3$ et raison $r=1,5$
  2. Suite géométrique de premier terme $v_{0}=5$ et raison $q=\frac{1}{3}$
  3. Suite géométrique de premier terme $w_{0}=-\frac{3}{4}$ et raison $q=5$
  4. Suite géométrique de premier terme $t_{0}=-1$ et raison $q=\frac{5}{2}$

Suites majorées, minorées, bornées

Intermédiaire

Montrer que les suites suivantes sont:

  1. $u_{n}=5+\dfrac{1}{n}$ - bornée
  2. $v_{n}=n^2-3(-1)^n$ - minorée
  3. $w_{n}=-\sqrt{n}+3e^{-n}$ - majorée

Théorème de convergence monotone

Intermédiaire

Soit la suite: $u_{n+1}=\dfrac{1}{2}u_{n}+1$ et $u_{0}=4$

  1. Montrer par récurrence que la suite est minorée par 2
  2. En déduire que la suite est décroissante
  3. Que peut-on en conclure pour sa convergence?

Utiliser la définition de la convergence

Intermédiaire

Soit $u_{n}=1+\dfrac{1}{\sqrt{n}}$

  1. Quelle est la limite de cette suite en utilisant les théorèmes du cours?
  2. Soit $\epsilon$ un nombre réel strictement positif quelconque. Montrer qu'il existe un entier $N$ tel que $|u_{N}-1|<\epsilon$.
  3. En déduire que pour tout $n\geq N$, $|u_{n}-1|<\epsilon$.
  4. Conclure

Avance

5 exercices

Suite définie par récurrence et limite

Avancé

Soit $(u_{n})$ la suite définie par $u_{0}=75$ et $u_{n+1}=0,6u_{n}+50$

  1. Montrer que pour tout entier $n$, $u_{n} < u_{n+1}\leq 125$
  2. En déduire que la suite est convergente
  3. Montrer que la limite $l$ de cette suite est solution de l'équation $x=0,6x+50$ et deduire sa valeur

Suites, fonctions et limites

Avancé

Soit $(u_{n})$ la suite définie par $u_{0}=3$ et $u_{n+1}=\dfrac{1}{2}(u_{n}+\dfrac{7}{u_{n}})$ et $f$ la fonction définie sur $]0;+\infin[$ par $f(x)=\dfrac{1}{2}(x+\dfrac{7}{x})$

  1. Montrer que $f$ admet un minimum sur $]0;+\infin[$. En déduire que $u_{n}\geq \sqrt{7}$ pour tout entier naturel $n$.
  2. Déterminer le signe de $u_{n+1}-u_{n}$
  3. La suite est-elle convergente?
  4. Montrer que la limite $l$ de cette suite est solution de l'équation $x=\dfrac{1}{2}(x+\dfrac{7}{x})$ et en déduire sa valeur

Suites géométriques, sommes et limites

Avancé

Soit $(u_{n})$ la suite définie par $u_{0}=1$ et $u_{n+1}=\dfrac{1}{3}u_{n}+\dfrac{2}{3}n+1$.

  1. On considère la suite $(v_{n})$ définie par $v_{0}=1$ et $v_{n}=u_{n}-n$. Prouver que $(v_{n})$ est géométrique et préciser sa raison.
  2. En déduire que $u_{n}=(\dfrac{1}{3})^n+n$ pour tout entier naturel $n$ et déterminer la limite de $(u_{n})$
  3. On pose $S_{n}=u_{0}+u_{1}+...+u_{n}$. Exprimer $S_{n}$ en fonction de $n$
  4. En déduire la limite de la suite de terme général $\dfrac{S_{n}}{n^2}$

Sommes, notations Sigma et limites

Avancé

Soit $(u_{n})$ la suite de terme général: $u_{n}=\frac{1}{\sqrt{1}}+\frac{1}{\sqrt{2}}+...+\frac{1}{\sqrt{n}}=\displaystyle\sum_{i=1}^n \dfrac{1}{\sqrt{i}}$

  1. Pour tout entier $k$ tel que $1\leq k\leq n$, montrer que $\dfrac{1}{\sqrt{n}}\leq \dfrac{1}{\sqrt{k}}\leq 1$
  2. En déduire que $u_{n}\geq \sqrt{n}$ pour tout entier $n>0$
  3. Déterminer la limite de la suite $(u_{n})$

Python et limites

Avancé

On admet que la suite de terme général $u_{n}=\frac{1}{1!}+\frac{1}{2!}+...+\frac{1}{n!}=\displaystyle\sum_{k=1}^n \dfrac{1}{k!}$ converge vers la constante d'Euler $e$.

  1. Écrire un programme Python qui calcule le n-ième terme de cette suite.
  2. Compléter le programme suivant qui permet d'avoir une valeur approchée de la limite à 0,01 près.
  3.   u=1
      n=0
      while .. ≥ ..:
        n = ...
        u = ...
      
  4. Utiliser la calculatrice pour donner le résultat de l'algorithme précédent.