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mercredi 10 octobre 2018

Suite récurrente - cas d'une fonction décroissante - convergence


On regarde la suite (u_n)_{n\in \mathbb{N}} définie par u_0:=1/2 et u_{n+1}:= f(u_n), pour tout n\in \mathbb{N} avec f(x):= 1/(1+x).

On commence par une résolution graphique. 



Il semble que la suite (u_{2n})_n est croissante et (u_{2n+1})_n est décroissante et qu'elles sont adjacentes. La séparation en parité pour l'analyse de la suite est typique du cas f décroissant.




On commence toujours par montrer que f stabilise un intervalle bien senti.

On rappelle qu'il est crucial de montrer qu'une fonction est dérivable avant de la dériver !




L'étape 2 est de montrer la bornitude de la suite.




Cette étape est typique du cas décroissant et diffère du cas croissant (où il n'y a qu'une itération de la fonction f).







Cette photo étant un peu floue, on pourra regarder aussi ici où la preuve est identique.

On a donc que les suites paires et impaires convergent. 




Ce qui est spécifique à cet exemple (et contrairement au cas d'ici) est que les deux suites sont adjacentes. On montre donc qu'elles ont la même limite. On en déduit ensuite la convergence de (u_n)_n. Il faut retenir la petite phrase !

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