Suite u_{n+1} = 1 + u_n/(n+1)
Réponses
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Il suffit de multiplier par $(n+1)!$ ce qui donne $(n+1)!u_{n+1}-n!u_n=(n+1)!$ puis faire la somme
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Effectivement, j'en déduis $u_n=\dfrac{1+\sum_{k=1}^n k!}{n!}$.
Merci beaucoup. -
et donc la limite de $u_n$ est ?Le 😄 Farceur
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Si on sait que $\sum_{k=1}^n k! \sim n!$, on en déduit immédiatement que la limite de $u$ est 1.
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Si l'on ne sait pas que $\displaystyle \sum_{k=0}^n k! \sim n!$, on le prouve par un encadrement très simple.
Soit $\displaystyle u_{n}=\frac{1}{n!}\underset{k=0}{\overset{n}{\sum }}k!=\frac{1}{n!}\big(0!+1!+\cdots+(n-1)!+n!\big).\ $ Alors
\begin{align*}
0<u_{n}-1&=\frac{1}{n!}\big(0!+1!+\cdots+(n-2)!+(n-1)!\big) \\
&=\frac{1}{n!}\big(0!+1!+\cdots+(n-2)!\big)+\frac{(n-1)!}{n!}\\
&\leq \frac{(n-1)(n-2)!}{n!}+\frac{1}{n}=\frac{2}{n}.
\end{align*}
Mustapha a prouvé que cette suite $u_n$ est bien celle de l'énoncé initial, définie par : $u_{n+1} = 1 + \dfrac{u_n}{n+1}$, $u_0=1$.
On peut démontrer que cette suite est décroissante pour $n \geq 2$, ce qui prouve qu'elle est convergente, et alors sa limite est nécessairement $1$.
C'est une autre démonstration.
En creusant un peu, on voit que : $\displaystyle u_{n}=1+\frac{1}{n}+\frac{1}{n^{2}}+\frac{2}{n^{3}}+o\Big(\frac{1}{n^{3}}\Big)$ quand $n \rightarrow + \infty$ (sauf faute de calcul).
Bonne nuit.
Fr. Ch. -
Merci.
Je me demande si, plus généralement, il y aurait un résultat du style :
si une suite $u$ vérifie $u_n = o(u_{n+1})$, alors $\sum_{k=0}^n u_k \sim u_n$ ?
Je serais plutôt tenté de dire non, le nombre de termes n'étant pas fixé, mais je ne vois pas de contre-exemple. -
L'assertion : $u_n = o(u_{n+1})$ signifie : $ u_n - u_{n-1} \sim u_n$
Puis sommation de la relation de comparaison. -
Ok, mais alors pourquoi ne pas procéder ainsi pour montrer que $\sum_{k=0}^n k! \sim n!$ ?
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Sans doute parce que je n'y avais pas pensé ;-)
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Heu... sauf erreur $\sum_{i=0}^{n} 3^i=\frac{3^{n+1}-1}2=\frac32 3^n - \frac12$ qui n'est pas équivalent à $3^n$.
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Mais la suite $u=(3^n)$ ne vérifie pas $u_n=o(u_{n+1})$.
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Oula non effectivement pas! Il est temps que j'aille me coucher.
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