exo7 6790

Soit I⊂RI\subset \Rr un intervalle fermé borné et soit f:I→If: I \to I une application dérivable verifiant ∀x∈I : ∣f′(x)∣<1\forall x\in I\ :\ |f'(x)| < 1. Pour un x0∈Ix_0 \in I on définit la suite récurrente a:N→Ia : \Nn \to I par a0=x0a_0 = x_0, an+1=f(an)a_{n+1} = f(a_n). On vous demande de montrer qu’il existe un unique ℓ∈I\ell \in I, indépendant de x0x_0, tel que lim⁡n→∞an=ℓ\lim_{n\to \infty} a_n = \ell. Les questions suivantes peuvent vous guider dans la démonstration.

1

Montrer que ff admet un point fixe unique ℓ\ell.

2

Montrer que d(an,ℓ)d(a_n,\ell) converge.

3

Montrer que la suite aa admet une sous-suite convergente bb.

4

Notons lim⁡k→∞bk=β\lim_{k\to \infty} b_k = \beta et lim⁡n→∞d(an,ℓ)=r\lim_{n\to \infty} d(a_n,\ell) = r. Montrer : d(β,ℓ)=r=d(f(β),ℓ)d(\beta,\ell) = r = d(f(\beta),\ell).

Exercice cAvt

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