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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.
L2 Analyse Série entière solution

Développement en série et étude de suites définies par des équations polynomiales

On supposera connues les relations suivantes : ...

L1 Analyse Continuité, limite et étude de fonctions réelles solution

Equivalents simples

Trouver un équivalent simple quand $n \to +\infty$ pour chaque suite définie par son terme général ci-dessous : \colonnes{\solution}{3}{1}
    ...
L1 Analyse Suite solution

Exercice bilan I

On considère la suite \((u_n)\) définie par \(u_0=3\) et pour tout ...

L1 Analyse Suite solution

Exercice bilan II

On considère les suites \(u\) et \(v\) définies par ...

L1 Analyse Suite solution

Exercice bilan II

On considère la suite \((u_n)\) définie par \(u_0=3\) et pour tout entier ...

L1 Analyse Suite solution

Exercice bilan III

On consdière les suites \((u_n)\) et \((v_n)\) définies par : ...

L1 Analyse Suite solution

Exercice bilan III

On définit deux suites \((u_n)\) et \((v_n)\) par ...

L1 Algèbre Logique, ensemble, raisonnement solution

exo7 119

Montrer que ...

L1 Analyse Suite

exo7 1193

Soient \((u_n)_{n\geq 2}\) définie par ...

L1 Analyse Suite

exo7 1194

Soit \((u_n)_{n\in { \Nn}}\) une suite bornée de nombres réels telle que ...

L1 Analyse Suite

exo7 1195

On définit par récurrence les suites \((u_n)_{n\in { \Nn}}\) et ...

L1 Analyse Suite

exo7 1196

Soient \((u_n)_{n\in { \Nn}}\) et \((v_n)_{n\in { \Nn}}\) deux suites de nombres ...

L1 Analyse Suite

exo7 1197

Soit \((u_n)_{n\in { \Nn}}\) une suite de nombres réels non nuls convergeant vers une limite ...

L1 Analyse Suite

exo7 1198

Soit \((u_n)_{n\in { \Nn}}\) une suite de nombres réels telle que les suites extraites ...

L1 Analyse Suite

exo7 1199

Soit \((u_n)_{n\in { \Nn}}\) une suite de nombres réels et ...

L1 Analyse Suite

exo7 1200

Pour tout \(n \in { \Nn}^*\) on note ...

L1 Analyse Suite

exo7 1201

Une suite \((u_n)_{n\in \Nn }\) est dite de Cauchy lorsque, pour tout ...

L1 Analyse Suite solution

exo7 1202

Soit \((u_n)\) définie par \(u_0\) et \(u_1\) st ...

L1 Analyse Suite solution

exo7 1204

Déterminer les suites bornées qui vérifient \(u_{n + 2} = 3u_{n + 1}-2u_n\).

L1 Analyse Suite

exo7 1208

Montrer que la suite \(\left(\frac{\sin n}{2^n}\right)_{n\in \Nn}\) est de Cauchy et que la suite ...

L1 Analyse Continuité, limite et étude de fonctions réelles

exo7 1212

Soit \(f\) une fonction continue de \([0,1]\) dans lui-même telle que ...

L1 Analyse Dérivabilité des fonctions réelles solution

exo7 1229

Pour tout \(n\) entier supérieur où égal à \(2\), on considère le polynôme de deg ...

L1 Analyse Dérivabilité des fonctions réelles

exo7 1231

Soit \(f\) une application de \({ \Rr}\) dans ...

L1 Analyse Dérivabilité des fonctions réelles

exo7 1232

Montrer que pour tout \(x>0\) on a : ...

L1 Analyse Dérivabilité des fonctions réelles solution

exo7 1233

Soit \(f\) une application continue d’un intervalle \(]a,b[\) à valeurs dans ...

L1 Analyse Développement limité

exo7 1256

Calculer pour \(a\in \Rr^{+*}\) : ...

L1 Analyse Développement limité

exo7 1258

Soit \(x\in \Rr^{+},\) on définit \((u_{n}(x))_{n}\) et ...

L1 Analyse Calcul d'intégrales

exo7 1293

Soit \(f\in C([1,\infty [,{\Rr}^{+})\) décroissante, on pose : ...

L1 Analyse Calcul d'intégrales

exo7 1294

Soit \(f:]0;1] \rightarrow {\Rr }\) continue et monotone, telle que ...

L2 Algèbre Groupe, anneau, corps

exo7 1382

Montrer que l’ensemble \(S\) des suites réelles convergentes est une \(\Rr\)-algè ...

L1 Algèbre Logique, ensemble, raisonnement solution

exo7 155

Soit la suite \((x_n)_{n\in \Nn}\) définie par \(x_0=4\) et ...

L2 Algèbre Réduction d'endomorphisme, polynôme annulateur

exo7 1671

Soit \(B\) une matrice diagonalisable  de ...

L3 Optimisation Fonction convexe

exo7 1735

Soit ...

L1 Algèbre Logique, ensemble, raisonnement

exo7 176

On définit une suite \((F_n)\) de la façon suivante : ...

L3 Topologie Espace vectoriel normé

exo7 1881

Montrer que \(\forall p\geq 1\), l’application ...

L1 Analyse Suite

exo7 1903

Soit \(f:\Rr^d\rightarrow\Rr^d\) continue. Soit \(x_0\in\Rr^d\). Soit ...

L1 Analyse Suite

exo7 1905

Soit \(f:\Rr\rightarrow\Rr\) continue. Soit \(x_0\in\Rr\). Soit ...

L1 Analyse Suite

exo7 1906

Soit \(s_n=\Sigma_{k=1}^n1/k\) et \(x_n=\cos (s_n)\). Montrer qu’il n’existe pas ...

L1 Analyse Série numérique

exo7 1930

Soient, pour \(n>0\), \(u_n=\displaystyle{\frac{n!e^n}{n^{n+\frac{1}{2}}}}\) e ...

L1 Analyse Série numérique

exo7 1934

Etudier les séries de termes généraux

L1 Analyse Série numérique

exo7 1935

Soit \((u_n)\) une suite de réels strictement positifs, on suppose que ...

L1 Analyse Série numérique solution

exo7 1937

Étudier, suivant les valeurs de \(p \in \Nn\), la nature de la série de terme général ...

L1 Analyse Série numérique

exo7 1940

Etudier les séries de termes généraux

L1 Analyse Série numérique

exo7 1942

Soit \(u_n\) une suite décroissante à termes positifs. On suppose \((\sum u_n)\) ...

L1 Analyse Série numérique

exo7 1946

Soit \(a>0\) fixé. Pour \(n\) entier positif ou nul on définit ...

L1 Analyse Série numérique

exo7 1947

Soit \(\alpha\) et \(\beta\) deux nombres réels ou complexes tels que ...

L1 Analyse Série numérique

exo7 1948

Pour tout entier \(n>0\), soit \(u(n)=(-1)^n/n\) . Soit ...

L1 Analyse Série numérique solution

exo7 1949

Soit \(0 < a < b\) et \((u_n)_{n\geq 0}\) défini par ...

L1 Analyse Calcul d'intégrales solution

exo7 2096

Soit \(\displaystyle I_n=\int_0^{\frac \pi 2}(\sin x)^n \, d x\)   pour ...

L1 Analyse Calcul d'intégrales solution

exo7 2097

Soit \(\displaystyle I_{n} = \int_0^1 \frac{x^n}{1 + x}d x\).