Suite $a_n$
- Encadrement :
- Pour tout $n \in \mathbb{N}$, on a $-1 \leq \sin(n) \leq 1$.
- Comme $(\frac{3}{4})^n > 0$, on en déduit : $-\left(\frac{3}{4}\right)^n \leq a_n \leq \left(\frac{3}{4}\right)^n$.
- Calcul de la limite :
- Puisque $-1 < \frac{3}{4} < 1$, on a $\lim_{n \to +\infty} \left(\frac{3}{4}\right)^n = 0$.
- D'après le théorème d'encadrement, $\lim_{n \to +\infty} a_n = 0$.
Suite $b_n$
- Simplification de l'expression :
- Pour $n > 0$, factorisons par $n$ au numérateur et au dénominateur : \[ b_n = \frac{n(1 - \frac{\sin n}{n})}{n(1 + \frac{\sin n}{n})} = \frac{1 - \frac{\sin n}{n}}{1 + \frac{\sin n}{n}} \]
- Limite du terme $\frac{\sin n}{n}$ :
- On a $-\frac{1}{n} \leq \frac{\sin n}{n} \leq \frac{1}{n}$. Comme $\lim_{n \to +\infty} \frac{1}{n} = 0$, alors $\lim_{n \to +\infty} \frac{\sin n}{n} = 0$.
- On en déduit que: $\lim_{n \to +\infty} b_n = \frac{1 - 0}{1 + 0} = 1$.
Suite $c_n$
- On sait que $-1 \leq \sin(2n) \leq 1$,
Donc: $-\sin(2n) \geq -1$. - On en déduit $c_n \geq n + 1 - 1$,
Soit $~c_n \geq n$.
Par comparaison, $\lim\limits_{n \to +\infty} c_n = +\infty$.
Suite $d_n$
- Il est clair que: $~~d_n \geq -2 + 4n^2 + 3$,
Soit: $~~d_n \geq 4n^2 + 1$.
Ce qui implique: $~~\lim\limits_{n \to +\infty} d_n = +\infty$.
Suite $u_n$
- Encadrement du dénominateur :
- On a $-1 \leq \cos n \leq 1$, donc $4 \leq 5 + \cos n \leq 6$.
- En passant à l'inverse : $\frac{1}{6} \leq \frac{1}{5 + \cos n} \leq \frac{1}{4}$.
- Minoration de $u_n$ :
- En multipliant par $3n > 0$, on obtient $u_n \geq \frac{3n}{6} = \frac{n}{2}$.
- Comme $\lim_{n \to +\infty} \frac{n}{2} = +\infty$, alors $\lim_{n \to +\infty} u_n = +\infty$.
- Transformation de l'expression :
- $v_n = (2^n)^{1/5} - (2^n)^{1/3} = 2^{n/5} - 2^{n/3}$.
- Factorisons par le terme de plus haut degré $2^{n/3}$ : $v_n = 2^{n/3} \left( 2^{\frac{n}{5} - \frac{n}{3}} - 1 \right)=2^{n/3} (2^{-2n/15}-1 )$.
- Calcul de la limite :
- Par produit de limites : $\lim\limits_{n \to +\infty}v_n= +\infty \cdot (0 - 1) = -\infty$.
Suite $w_n$
- Simplification :
- Par définition, $\sqrt[n]{2^n} = (2^n)^{1/n} = 2$.
- L'expression devient $w_n = 2 - 2 = 0$.
- Limite :
- La suite est constante égale à 0, donc $\lim_{n \to +\infty} w_n = 0$.
Suite $x_n$
- Réécriture des puissances :
- $x_n = \frac{2 \cdot 2^n + 3 \cdot 3^n}{3^{2n} \cdot 3^{-1}} = 3 \cdot \frac{2 \cdot 2^n + 3 \cdot 3^n}{9^n}$.
- $x_n = 6 \cdot (\frac{2}{9})^n + 9 \cdot (\frac{3}{9})^n = 6(\frac{2}{9})^n + 9(\frac{1}{3})^n$.
- Limite :
- Comme les bases $2/9$ et $1/3$ sont comprises entre -1 et 1, leurs puissances tendent vers 0.
- D'où $\lim_{n \to +\infty} x_n = 0$.
Suite $y_n$
- Encadrement de la partie entière :
- On sait que $n - 1 < E(n) \leq n$.
- D'où $\frac{3n + n - 1}{n + 5} < y_n \leq \frac{3n + n}{n + 5}$, soit $\frac{4n - 1}{n + 5} < y_n \leq \frac{4n}{n + 5}$.
- Théorème des gendarmes :
- On a $\lim_{n \to +\infty} \frac{4n - 1}{n + 5} = 4$ et $\lim_{n \to +\infty} \frac{4n}{n + 5} = 4$.
- On en conclut que $\lim_{n \to +\infty} y_n = 4$.
Suite $z_n$
- Encadrement :
- On a $-1 \leq \sin n \leq 1$, donc $2 \leq 3 - \sin n \leq 4$.
- D'où $2n \leq n(3 - \sin n) \leq 4n$.
- Ce qui donne: $~~\frac{1}{4n} \leq z_n \leq \frac{1}{2n}$.
- Puisque les deux membres tendent vers 0, $\lim_{n \to +\infty} z_n = 0$.