Séries de même nature via un équivalent

Soit \(\sum u_n\) une série à termes positifs et soit \(v_n = \dfrac{u_n}{1 + u_n}\).

1

Montrer que \(0 \leq v_n < 1\) pour tout \(n\), et que \(v_n \leq u_n\).

2

Montrer que si \(u_n \to 0\), alors \(v_n \sim u_n\), et en déduire que \(\sum u_n\) et \(\sum v_n\) sont de même nature.

3

Montrer que si \(u_n\) ne tend pas vers \(0\), alors \(\sum u_n\) diverge. Montrer également que \(v_n\) ne converge pas vers \(0\) et en déduire que la série \(\sum v_n\) diverge.

4

Conclure : \(\sum u_n\) et \(\sum v_n\) sont de même nature.