On dit qu'une suite réelle admet pour limite un réel ℓ si : tout intervalle ouvert qui contient ℓ contient aussi tous les termes de la suite sauf un nombre fini d'entre eux ( c. -à-d. contient tous les termes de la suite à partir d'un certain rang).
Si f admet une limite l en a alors f admet une limite `a droite et `a gauche en a égales `a l (si f est définie `a gauche et `a droite de a bien sûr). Si a ∈ D et si f poss`ede une limite `a gauche en a ou une limite `a droite en a distincte de f (a), alors f n'admet pas de limite en a. alors f tend vers f (a) en a.
Une suite n'a pas nécessairement de limite. C'est le cas pour les suites alternées, c'est-à-dire qui alternent entre deux valeurs, ou pour celles dont les valeurs oscillent. La suite (un) définie par u n = ( − 1 ) n u_n=(-1)^n un=(−1)n alterne entre les valeurs −1 et 1, tout dépend de la parité de l'entier n.
Une suite ne peut pas avoir deux limites distinctes. On procède par disjonction de cas. Si une suite tend vers +∞, elle est non majorée donc ne peut converger ni tendre vers −∞. Si une suite tend vers −∞, elle est non minorée donc ne peut converger non plus.
Comment calculer une limite ? Pour calculer une limite d'une fonction , remplacer la variable par la valeur vers laquelle elle tend/approche (au voisinage proche de).
Suite tendant vers + l'infini
Soit une suite réelle ; on dit que tend vers quand tend vers si quelque soit le réel il existe un entier tel que n ≥ N entraîne u n > A .
Il n'y a donc aucune limite. Soit par exemple une suite de type un=an u n = a n avec a<−1 : lorsque n est pair les termes sont positifs et lorsque n est impair ils sont négatifs, tout en s'éloignant de zéro.
Si la fonction associée f est continue en ℓ, alors la limite de la suite ℓ est solution de l'équation f(x) = x. Calculer la limite de la suite (un) définie par u0 = 1 et un+1 = √2 + un. La suite (un) est alors croissante et majorée par 2, elle est donc convergente vers une limite ℓ.
Calculer la limite d'une suite géométrique est simple si on connaît un certain nombre d'éléments qui influent sur la valeur finale. La valeur de la raison a un rôle plus que significatif, complété par le signe du premier terme éventuellement.
Définition (limite finie à l'infini)
Soit une fonction f définie sur Df telle qu'il existe un réel a pour lequel [a;+∞[ est inclus dans Df. Soit ℓ∈R. Dire que f a pour limite ℓ, quand x tend vers +∞ signifie que, quel que soit ϵ>0, il existe m⩾a tel que, pour tout x∈Df, si x>m, alors ∣f(x)−ℓ∣<ε.
Une suite (un) est géométrique si et seulement si pour tout entier naturel n, un+1=a×un où a est un nombre indépendant de n. Pour démontrer qu'un suite est géométrique, on peut donc montrer qu'elle respecte bien la relation un+1=a×un.
Il suffit de considérer la suite géométrique de raison z ∈ C avec |z| > 1 pour s'en convaincre. Définition 3 Soit (zn)n ∈ CN. On dit que (zn)n converge vers l ∈ C si ∀ϵ > 0, ∃nϵ ∈ N, ∀n ≥ nϵ, |zn − l| < ϵ. un = l et l est appelée la limite de la suite (zn)n.
On peut dire que la limite lorsque ? tend vers ? de ? de ? existe si les limites à gauche et à droite existent et que la limite à gauche est égale à la limite à droite. On peut aussi dire que la limite lorsque ? tend vers ? de ? de ? est égale à une constante ? où ? est aussi égale aux limites à gauche et droite.
Soit f:I→R f : I → R une fonction et a∈I a ∈ I . On dit que f est continue en a si f admet pour limite f(a) en a : ∀ε>0, ∃η>0, ∀x∈I, |x−a|<η⟹|f(x)−f(a)|<ε.
Autrement dit, calculer la limite d'une fonction quand x tend vers a, ça veut dire regarder vers quelles valeurs tend la fonction quand les valeurs de x se rapprochent de a. Note bien qu'on peut se rapprocher d'un réel a par la gauche ou par la droite.
On dit qu'une suite réelle diverge si elle ne converge pas. Une suite divergente peut soit avoir une limite infinie, soit n'avoir aucune limite.
Si la suite (sn) est convergente, on dit que la série de terme général un (ou série ∑un ) est convergente. La limite, notée s , de la suite (sn) est la somme de la série ∑un . On écrit alors : s=+∞∑0un .
un = −∞. Si les suites (un) et (wn) convergent vers une même limite finie l, alors la suite (vn) est convergente et converge vers cette même limite l. un = l. Si (un) est une suite bornée et si (vn) est une suite convergente vers 0, alors la suite (unvn) converge vers 0.
n∈N est infinie, ce n'est pas dire que n! vaut l'infini à partir d'un certain rang ou quelque chose de métaphysique. Dire qu'une suite (un) tend vers l'infini, cela veut dire que si on choisit un réel A (on peut ajouter « aussi grand que l'on veut »), alors un est plus grand que A à partir d'un certain rang.
La limite d'une fonction, c'est en gros « vers quoi tend » la fonction. Le plus simple est de prendre un exemple : la fonction inverse : On voit bien que quand x tend vers +∞, la fonction « tend » vers 0, c'est-à-dire qu'elle se rapproche de plus en plus de 0 sans jamais la toucher.
On dit qu'une suite un converge vers un réel L si pour tout intervalle ouvert U contenant L, tous les termes de la suite appartiennent à U sauf un nombre fini. L est la limite de la suite un et elle est unique. Une suite est divergente si elle n'est pas convergente.
∞ : le symbole infini.
En mathématiques, une série est dite convergente si la suite de ses sommes partielles a une limite dans l'espace considéré. Dans le cas contraire, elle est dite divergente.
On effectue souvent des limites quand x tend vers l'infini, c'est à dire qu'on prend x le plus grand possible et l'on cherche la valeur qu'atteint f(x). Lorsque la limite en a est un nombre l réel, on dit que la limite est finie. A l'inverse si la limite en a de f est +∞ ou -∞ alors f n'admet pas de limite finie.