📘 Fiche de cours
L'essentiel du cours
Une suite $(u_n)_{n \geq n_0}$ est une fonction définie sur une partie de $\mathbb{N}$.
- Suite arithmétique : $u_{n+1} = u_n + r$. Terme général : $u_n = u_p + (n-p)r$.
- Suite géométrique : $u_{n+1} = q \cdot u_n$. Terme général : $u_n = u_p \cdot q^{n-p}$.
- Raisonnement par récurrence : Pour prouver $P(n)$ :
- Initialisation : Vérifier $P(n_0)$.
- Hérédité : Supposer $P(n)$ vraie, montrer $P(n+1)$.
- Conclusion : $P(n)$ est vraie pour tout $n \geq n_0$.
Méthodes à maîtriser
- Étude de la monotonie : Étudier le signe de $u_{n+1} - u_n$. Si $>0$, croissante ; si $<0$, décroissante.
- Preuve de borne : Utiliser la récurrence pour montrer $a \leq u_n \leq b$.
- Limite : Si $u_n = f(n)$, on utilise les limites de fonctions. Si $u_{n+1} = f(u_n)$, on cherche le point fixe $f(l) = l$.
Exemples corrigés
- Récurrence : Soit $u_{n+1} = \sqrt{u_n + 2}$ avec $u_0 = 0$. Montrer $u_n < 2$. Init : $u_0 = 0 < 2$. Hérédité : $u_n < 2 \implies u_n+2 < 4 \implies \sqrt{u_n+2} < 2$. Vrai.
- Monotonie : $u_n = 3n + 5$. $u_{n+1} - u_n = 3(n+1)+5 - (3n+5) = 3 > 0$. Croissante.
Erreurs fréquentes
- Oublier l'initialisation dans la récurrence.
- Confondre $u_n$ et $u_{n+1}$ dans le calcul de la raison.
- Croire qu'une suite qui n'est pas croissante est forcément décroissante (il existe des suites non monotones).