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 :