Accueil > Terminale ES et L spécialité > Suites > Calculer la limite d'une suite géométrique dimanche 22 janvier 2017, par Méthode On considère un nombre $q$ strictement positif et la suite $(u_n)$ définie pour tout entier positif ou nul $n$ par $u_n=q^n$. La règle de calcul de limite est simple: si $0 < q < 1$ alors $\lim q^n=0$. si $q=1$ alors $\lim q^n=1$. si $q>1$ alors $\lim q^n=+\infty$. Un exemple en vidéo D'autres exemples pour s'entraîner Niveau facile Déterminer la limite de la suite géométrique $(u_n)$ de raison $\frac{8}{3}$ et de premier terme $u_0=-2$. Voir la solution La suite $(u_n)$ est une suite géométrique de raison $\frac{8}{3}$ et de premier terme $u_0=-2$ donc pour tout entier naturel $n$, $u_n=-2\times \left(\frac{8}{3}\right)^n$. Comme $\frac{8}{3}>1$ alors $\lim\left(\frac{8}{3}\right)^n=+\infty$. Par produit par $-2$, on obtient: $\lim -2\times \left(\frac{8}{3}\right)^n=-\infty$. Niveau facile Le nombre de poissons dans un lac à la fin de l'année $2010+n$ est égal à $2500-1000\times 0, 5^n$.
Si deux suites u et v tendent toutes les deux vers l'infini ou tendent toutes les deux vers 0 alors on ne peut pas conclure directement pour la limite de u÷v: ce sont de nouvelles formes indéterminées. Formes indéterminées Voyons maintenant comment on calcule la limite d'une suite quand il y a une forme indéterminée. 1. Forme -∞+∞ ou +∞-∞ Exemple:. Il y a une forme indéterminée +∞-∞ car et. Méthode 1. On factorise l'expression par son terme de plus haut degré. 2. On utilise les règles de calcul sur la limite d'un produit. Calcul Par produit de +∞ et de 1 on obtient. 2. Forme ∞×0 Dans ce cas, on peut essayer de multiplier les deux suites entre elles pour se ramener à un quotient. Exemple 3. Forme ∞÷∞ En général, cela se produit en présence d'un quotient de deux polynômes. Dans ce cas, on factorise le haut et le bas par le terme de plus haut degré du polynôme le plus petit. Exemples - Pour on factorise par n 3. - Pour on factorise par n 4. - Pour on factorise par n 2. Ensuite, on utilise les règles sur les limites d'une somme et d'un quotient.
Modélisation u n est le terme général d'une suite u 0 = 10 000 et de raison 1, 03 puisque « augmenter de 3% » revient à multiplier par, donc par 1, 03. On a donc u n +1 = 1, 03 u n. On peut donc écrire le terme général: u n = 10 000 × 1, 03 n. Utilisation Ainsi, on peut répondre à une question du type « quelle sera la somme détenue sur ce placement au bout de 2 ans? 5 ans? 10 ans? » en calculant u 2, u 5 et u 10. u 2 = 10 000 × 1, 03 2 = 10 609 = 10 000 × 1, 03 5 ≈ 11 592, 74 u 10 = 10 000 × 1, 03 10 ≈ 13 439, 16 Au bout de 2 ans, il y aura 10 609 €; au bout de 5 ans, environ 11 593 € et, au bout de 10 ans, environ 13 439 €. On peut aussi répondre à une question du type « au bout de combien d'années le montant placé est-il doublé? » en calculant u n pour des valeurs successives de n jusqu'à avoir u n ≥ 20 000. Pour cela, on peut utiliser un tableur, en tapant « =10000*1, 03^A2 » dans la cellule B2. En étirant la formule, on peut répondre que c'est au bout de 24 ans que le montant placé sera doublé.
Si une suite u tend vers un nombre non nul et si une suite v tend vers l'infini alors la suite w=u×v tend vers l'infini (le signe du résultat suit la règles des signes pour un produit). Si deux suites u et v tendent vers l'infini alors la suite w=u×v tend aussi vers l'infini (+∞ ou -∞). Si une suite u tend vers 0 et qu'une suite v tend vers l'infini, alors on ne peut pas conclure directement sur la limite du produit, c'est encore une forme indéterminée. 3. Limite d'un quotient Si une suite u tend vers un nombre l et si une suite v (dont les termes ne sont jamais nuls) tend vers un nombre l' non nul alors la suite w=u÷v tend vers l÷l'. Si une suite u tend vers un nombre et si une suite v tend vers l'infini alors la suite w=u÷v tend vers 0. Si une suite u tend vers un nombre non nul et qu'une suite v tend vers 0 alors la suite u÷v tend vers l'infini. Pour connaître le signe de cet infini on regarde si la suite tend vers 0 par valeurs positives (on écrit 0 +) ou par valeurs négatives (on écrit 0 -) et on utilise les règles des signes pour un quotient.