Mathématiques du secondaire qualifiant

Les suites numériques (8)

3.4 Limite de la suite géométrique (qn) tel que q∈IR*

3.4.1 Propriété

(qn) tel que q∈IR* est une suite géométrique.

1) Si q > 1 alors
lim
+∞
qn = +∞
2) Si -1 < q < 1 alors
lim
+∞
qn = 0

3) Si q≤-1 alors la suite n'admet pas de limite.

Exemple 1


lim
+∞
2n = +∞

car 2>1.

Exemple 2


lim
+∞
( 3 )n = 0
4
car -1 < 3 < 1
4

Exemple 3


lim
+∞
(-3)n

Cette limite n'existe pas car -3<-1.

Exercice 1 tp

Soit (un) une suite numérique définie par

un = 4 + (1 )n
2
Calculer
lim
+∞
(un)
Correction

lim
+∞
un - 4 =
lim
+∞
(1)n
2

Puisque

-1 < 1 < 1
2

alors


lim
+∞
( 1 )n = 0
2
On a donc
lim
+∞
(un - 4) = 0
alors
lim
+∞
(un) = 4
Exercice 2 tp

Soit (un) une suite numérique définie par

un = 3n - 2n
Calculer
lim
+∞
(un)
Correction

On a

{ 3 > 1 ⇒
lim
+∞
3n = +∞
2 > 1 ⇒
lim
+∞
2n = +∞

+∞-∞ est une forme indéterminée. On ne peut pas utiliser directement les Opérations sur les limites mais on doit utiliser autre méthode


lim
+∞
(un) =
lim
+∞
3n(1 - 2n )
3n
=
lim
+∞
3n(1 - ( 2 )n)
3
Puisque -1 < 2 < 1
3

alors


lim
+∞
(2 )n = 0
3

Ainsi


lim
+∞
(1 - ( 2 )n) = 1
3
et donc
lim
+∞
(un) =
lim
+∞
3n × 1

puisque 3>1 alors


lim
+∞
(un) = +∞