Suites adjacentes
Définition :
On dit que les deux suites numériques et sont adjacentes lorsque la suite est croissante, la suite est décroissante et
Fondamental : Théorème
Si deux suites numériques et sont adjacentes et telles que la suite est croissante et la suite est décroissante, alors elles convergent vers la même limite , et, pour tout on a :
Soit
On a :
Or la suite est croissante et la suite est décroissante
donc est la somme de deux termes négatifs
et donc
La suite est donc décroissante et converge vers 0, ce qui permet de dire que tous les termes de suite sont positifs.
On en déduit que , soit
Or est décroissante, donc, pour tout , et donc
est donc une suite croissante et majorée (par ).
est donc convergente vers .
On montre de même que est décroissante et minorée (par ). est donc convergente vers .
On en déduit que
Or
Donc
Exemple
Exemple :
Soient les suites et définies par :
et
On a :
La suite est croissante (évident)
La suite est décroissante
En effet :
soit
C'est à dire :
Enfin . Et ce nombre est négatif pour .
Les suite et sont donc adjacentes, elles convergent vers la même limite , et, pour tout on a :