Limite d'une suite convergente
Bonjour, je n'arrive pas à trouver la réponse de la dernière question de cet exercice.
En : x+tan(x) = n avec n dans N*
1/ Montrer que En admet une unique solution sur ]0;pi/2[
2/ Étudier la monotonie de la suite (xn), et conclure que (xn) est convergente.
3/ Déterminer la limite de (xn)
Il me semble que la limite serait pi/2, vu que (xn) est croissante et qu'elle appartient à ]0;pi/2[ et donc la limite appartiendrait à ]0;pi/2].
Mais je n'arrive pas à le prouver.
En : x+tan(x) = n avec n dans N*
1/ Montrer que En admet une unique solution sur ]0;pi/2[
2/ Étudier la monotonie de la suite (xn), et conclure que (xn) est convergente.
3/ Déterminer la limite de (xn)
Il me semble que la limite serait pi/2, vu que (xn) est croissante et qu'elle appartient à ]0;pi/2[ et donc la limite appartiendrait à ]0;pi/2].
Mais je n'arrive pas à le prouver.
Réponses
-
Que vaut $\lim_{n\to+\infty}(x_n+\tan x_n)$ ?
Sachant que $(x_n)$ est bornée, qu'en déduit-on de $(\tan x_n)$ ?
Qu'en déduit-on de $(x_n)$ ? -
Supposons qu'il existe $M \in ]0,\pi/2[$ tel que, pour tout $n$, on ait $x_n \le M$. Que dire alors des valeurs de $x_n+\tan(x_n)$ ?
Alternativement, quelques considérations sur une application bijective bien choisie permettent d'éclaircir les choses. -
Allez, une 3ème méthode qui est un mix des deux premières.
Si la suite $(x_n)$ convergeait vers une limite $\ell\in\left]0,\frac{\pi}{2}\right[$ que vaudrait la limite de $x_n+\tan(x_n)$ ? -
$\lim\limits_{n\to+\infty}(x_n+\tan x_n)=+\infty$
On pose $\lim\limits_{n\to+\infty}(x_n)=\ell$
$(x_n)$ appartient à $]0;\pi/2[ $, et est croissante, donc $(x_n)\leq \ell$
- si $\ell < \pi/2$, on a : $x_n + \tan(x_n) < \ell +\tan(\ell) < \pi/2 $, ce qui est absurde..
?
[En LaTeX, c'est toute l'expression mathématique que l'on encadre par des $. Pas seulement quelques termes. ;-) AD] -
La dernière inégalité est fausse en général... mais ça n'enlève rien à l'absurdité... Il faut donc détailler ce dernier point.
-
Comment détailler?
-
On a : $\lim\limits_{n\to+\infty}x_n=\ell$, $\ 0 \leq \ell \leq \frac{\pi }{2}$.
Si $ \ell \neq \frac{\pi }{2}$ alors :$ \displaystyle \underset{n\rightarrow +\infty }{\lim }(x_{n}+\tan x_{n}) =\ell +\tan \ell $, impossible. Donc $ \ell =\frac{\pi }{2}$.
Vrai ou faux : $\displaystyle x_{n}=\frac{\pi }{2}-\frac{1}{n}-\frac{\pi }{2n^{2}}-\Big(\frac{\pi ^{2}}{4}-\frac{4}{3}\Big)\frac{1}{n^{3}}+o\Big(\frac{1}{n^{3}}\Big)$ quand $n\rightarrow +\infty $ ?
Bonne soirée.
F. Ch. -
Merci beaucoup,
Bonne journée.
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Bonjour!
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