Analyse 1 Suites de nombres réels Suites remarquables: suites monotones, suites adjacentes Théorème des suites monotones

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Théorème.
Soit une suite croissante de réels,

    (a) si est majorée, elle est convergente et ,

    (b) si n'est pas majorée, elle tend vers +.

Preuve: On a, pour les suites monotones, un théorème spécifique qui permet de les étudier de façon simple. Sa démonstration repose sur l'existence de la borne supérieure pour une partie non vide majorée de R (Preuve).

Remarques
a.
Le théorème est vrai si est croissante à partir d'un certain rang c'est-à-dire :

b. On a un énoncé analogue pour les suites décroissantes.

c. On remarque donc la situation particulière des suites monotones : il n'y a qu'une catégorie de suites divergentes : suites tendant vers + pour les suites croissantes, suites tendant vers - pour les suites décroissantes. Le phénomène de suite sautante  comme (cos n)  (illustration graphique), ((-1)n)  (illustration graphique) ou   (illustration graphique) ne peut se rencontrer dans ce cas.

d. Le théorème des suites monotones est un outil important dans l'étude des suites récurrentes.
Toutefois il ne faut pas exagérer son importance : beaucoup de suites ne sont pas monotones, comme les trois suites que nous venons de citer : (cosn), ((-1)n) ou et il ne donne aucune idée de la rapidité de la convergence éventuelle de la suite.

Groupe MMM Maths UPI Université Pierre et Marie Curie (Paris 6)

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