Lycée · Terminale · Spécialité Mathématiques
Limites de suites
Comportement asymptotique des suites : convergence, divergence et théorèmes de comparaison (programme de Terminale spécialité maths)
À propos de cette page
Choisis ton niveau. Questions et réponses mélangées à chaque partie. Bonne chance !
Les 37 questions du QCM en version texte
Pour réviser sans écran ou imprimer : chaque question avec ses propositions ; la bonne réponse et son explication se déplient.
Niveau facile — 12 questions
Quelle est la limite de $u_n = \dfrac{1}{n}$ quand $n \to +\infty$ ?
- A. $+\infty$
- B. $1$
- C. $0$
- D. $-\infty$
Réponse
C. $0$ — $1/n \to 0$ car le dénominateur tend vers l'infini.
Une suite qui a une limite finie est dite :
- A. divergente
- B. convergente
- C. bornée
- D. monotone
Réponse
B. convergente — Converger = avoir une limite finie.
Quelle est la limite de $v_n = 3^n$ ?
- A. $0$
- B. $3$
- C. $-\infty$
- D. $+\infty$
Réponse
D. $+\infty$ — $3^n \to +\infty$ car la raison $q = 3 \gt 1$.
Quelle est la limite de $w_n = (0{,}7)^n$ ?
- A. $0{,}7$
- B. $0$
- C. $+\infty$
- D. $1$
Réponse
B. $0$ — $|0{,}7| \lt 1$ donc $(0{,}7)^n \to 0$.
La suite $u_n = (-1)^n$ est :
- A. convergente vers $0$
- B. convergente vers $1$
- C. divergente
- D. monotone
Réponse
C. divergente — Elle oscille entre $1$ et $-1$ sans se stabiliser : elle diverge.
Quelle est la limite de $a_n = n^3 - 10n^2$ quand $n \to +\infty$ ?
- A. $0$
- B. $-\infty$
- C. $+\infty$
- D. $-10$
Réponse
C. $+\infty$ — Le terme dominant est $n^3 \to +\infty$.
Quelle est la limite de $b_n = \dfrac{5}{n^3}$ ?
- A. $5$
- B. $+\infty$
- C. $0$
- D. $-\infty$
Réponse
C. $0$ — $5/n^3 \to 0$ car $n^3 \to +\infty$.
Une suite géométrique de raison $q = 0{,}99$ tend vers :
- A. $0{,}99$
- B. $0$
- C. $+\infty$
- D. $1$
Réponse
B. $0$ — $|0{,}99| \lt 1$, donc $0{,}99^n \to 0$.
Quelle est la limite de $c_n = 2 + \dfrac{3}{n}$ ?
- A. $3$
- B. $5$
- C. $2$
- D. $+\infty$
Réponse
C. $2$ — $3/n \to 0$ donc $c_n \to 2 + 0 = 2$.
On dit que $+\infty$ est une limite infinie. Cela signifie que :
- A. la suite est bornée
- B. la suite dépasse tout réel fixé à partir d'un certain rang
- C. la suite est négative
- D. la suite oscille
Réponse
B. la suite dépasse tout réel fixé à partir d'un certain rang — Par définition : $u_n \to +\infty$ ssi pour tout $M$, $u_n \gt M$ à partir d'un certain rang.
Quelle est la limite de $d_n = \sqrt{n}$ ?
- A. $0$
- B. $1$
- C. $+\infty$
- D. pas de limite
Réponse
C. $+\infty$ — $\sqrt{n} \to +\infty$.
Quelle est la limite de $e_n = \dfrac{n+1}{n}$ ?
- A. $0$
- B. $+\infty$
- C. $1$
- D. $2$
Réponse
C. $1$ — $e_n = 1 + 1/n \to 1 + 0 = 1$.
Niveau moyen — 12 questions
La limite de $u_n = \dfrac{2n^2 + 1}{n^2 - 3}$ est :
- A. $2$
- B. $1$
- C. $+\infty$
- D. $0$
Réponse
A. $2$ — On factorise par $n^2$ : $(2 + 1/n^2)/(1 - 3/n^2) \to 2/1 = 2$.
La forme $+\infty - \infty$ est :
- A. égale à $0$
- B. une forme indéterminée
- C. égale à $+\infty$
- D. impossible
Réponse
B. une forme indéterminée — On ne peut pas conclure directement, il faut lever la forme indéterminée.
Si $0 \leq u_n \leq \dfrac{1}{n}$ pour tout $n \geq 1$, alors $u_n$ tend vers :
- A. $+\infty$
- B. une valeur inconnue
- C. $0$
- D. $1$
Réponse
C. $0$ — Par le théorème des gendarmes : $0 \leq u_n \leq 1/n$, les deux encadrantes $\to 0$, donc $u_n \to 0$.
La limite de $v_n = \sqrt{n+1} - \sqrt{n}$ est :
- A. $+\infty$
- B. $1$
- C. $0$
- D. $1/2$
Réponse
C. $0$ — $v_n = 1/(\sqrt{n+1}+\sqrt{n}) \to 1/(+\infty) = 0$.
La limite de $w_n = \dfrac{3^n}{n^{100}}$ est :
- A. $0$
- B. $3$
- C. $+\infty$
- D. $1$
Réponse
C. $+\infty$ — Croissances comparées : $n^k = o(q^n)$ pour $q \gt 1$. Donc $3^n / n^{100} \to +\infty$.
Si $(u_n)$ est croissante et majorée, alors :
- A. elle diverge vers $+\infty$
- B. elle converge
- C. elle est constante
- D. elle oscille
Réponse
B. elle converge — Théorème des suites monotones bornées : toute suite croissante majorée converge.
La limite de $a_n = \dfrac{-n^2 + 4n}{2n^2 + 1}$ est :
- A. $-1/2$
- B. $4$
- C. $0$
- D. $+\infty$
Réponse
A. $-1/2$ — Factorisation par $n^2$ : $(-1 + 4/n)/(2 + 1/n^2) \to -1/2$.
Pour la suite $u_{n+1} = 0{,}5 u_n + 3$, le point fixe est :
- A. $3$
- B. $6$
- C. $1{,}5$
- D. $0$
Réponse
B. $6$ — $l = 0{,}5l + 3 \Rightarrow 0{,}5l = 3 \Rightarrow l = 6$.
Quelle est la limite de $b_n = \dfrac{\cos n + n}{n}$ ?
- A. $+\infty$
- B. $0$
- C. $1$
- D. pas de limite
Réponse
C. $1$ — $b_n = 1 + \cos(n)/n$. Or $\cos(n)/n \to 0$, donc $b_n \to 1$.
La limite de $c_n = (-0{,}8)^n$ est :
- A. $-0{,}8$
- B. $0$
- C. pas de limite
- D. $+\infty$
Réponse
B. $0$ — $|-0{,}8| = 0{,}8 \lt 1$ donc $(-0{,}8)^n \to 0$ (oscillations amorties).
Quelle est la forme indéterminée de $\dfrac{n^2}{n^3 - 1}$ ?
- A. $0/0$
- B. $\infty/\infty$
- C. $0 \times \infty$
- D. aucune
Réponse
B. $\infty/\infty$ — Numérateur $\to +\infty$ et dénominateur $\to +\infty$ : forme $\infty/\infty$.
La limite de $d_n = \dfrac{n^2}{n^3 - 1}$ est :
- A. $1$
- B. $0$
- C. $+\infty$
- D. $-1$
Réponse
B. $0$ — Factorisation par $n^3$ : $d_n = (1/n)/(1 - 1/n^3) \to 0/1 = 0$.
Niveau difficile — 13 questions
Soit $u_n = n \sin(1/n)$. Sa limite est :
- A. $0$
- B. $+\infty$
- C. $1$
- D. pas de limite
Réponse
C. $1$ — $u_n = \sin(1/n)/(1/n)$. En posant $x = 1/n \to 0$, on obtient $\sin(x)/x \to 1$.
Une suite bornée est-elle nécessairement convergente ?
- A. Oui, toujours
- B. Non, elle peut diverger
- C. Oui, si elle est positive
- D. Oui, si elle est décroissante
Réponse
B. Non, elle peut diverger — $(-1)^n$ est bornée (entre $-1$ et $1$) mais diverge.
Soit $u_{n+1} = \dfrac{u_n + 2}{3}$, $u_0 = 10$. La limite de $(u_n)$ est :
- A. $1$
- B. $2$
- C. $10$
- D. $0$
Réponse
A. $1$ — Point fixe : $l = (l+2)/3 \Rightarrow 3l = l+2 \Rightarrow l = 1$. Raison $1/3 \lt 1$ : converge vers $1$.
La limite de $u_n = \left(1 + \dfrac{1}{n}\right)^n$ est :
- A. $1$
- B. $+\infty$
- C. $e \approx 2{,}718$
- D. $2$
Réponse
C. $e \approx 2{,}718$ — C'est la définition du nombre $e$ (résultat hors programme mais classique).
Si $u_n \to L$ et $v_n \to L'$ avec $L \gt L'$, alors à partir d'un certain rang :
- A. $u_n \lt v_n$
- B. $u_n \gt v_n$
- C. $u_n = v_n$
- D. On ne peut rien dire
Réponse
B. $u_n \gt v_n$ — Si $L \gt L'$, alors $u_n - v_n \to L - L' \gt 0$, donc $u_n \gt v_n$ à partir d'un certain rang.
Soit $u_n = \dfrac{n!}{n^n}$. La suite est :
- A. croissante et diverge
- B. décroissante et converge vers $0$
- C. constante
- D. oscillante
Réponse
B. décroissante et converge vers $0$ — $u_n \to 0$ car $n^n$ croît beaucoup plus vite que $n!$ (croissances comparées).
La suite $u_n = \left(\dfrac{-1}{2}\right)^n + n$ a pour limite :
- A. $0$
- B. $+\infty$
- C. pas de limite
- D. $-\infty$
Réponse
B. $+\infty$ — $(-1/2)^n \to 0$ et $n \to +\infty$, donc $u_n \to 0 + \infty = +\infty$.
Si $(u_n)$ diverge vers $+\infty$, alors $(1/u_n)$ tend vers :
- A. $+\infty$
- B. $-\infty$
- C. $0^+$
- D. pas de limite
Réponse
C. $0^+$ — $u_n \to +\infty$ implique $1/u_n \to 0$ par valeurs positives.
Soit $u_n$ décroissante avec $u_n \geq 0$ pour tout $n$. Que peut-on dire ?
- A. $u_n \to 0$
- B. $(u_n)$ converge
- C. $(u_n)$ diverge
- D. $(u_n)$ est constante
Réponse
B. $(u_n)$ converge — Suite décroissante et minorée par $0$ : elle converge (théorème des suites monotones bornées). Mais sa limite n'est pas forcément $0$.
La limite de $v_n = \dfrac{2^n + 3^n}{4^n}$ est :
- A. $1$
- B. $0$
- C. $+\infty$
- D. $3/4$
Réponse
B. $0$ — $v_n = (2/4)^n + (3/4)^n = (1/2)^n + (3/4)^n \to 0+0 = 0$.
Si $\lim u_n = +\infty$ et $\lim v_n = -\infty$, la limite de $u_n + v_n$ est :
- A. $0$
- B. $+\infty$
- C. $-\infty$
- D. indéterminée
Réponse
D. indéterminée — $+\infty + (-\infty)$ est une forme indéterminée. On ne peut conclure sans calcul.
Soit $u_n = \ln(n+1) - \ln(n) = \ln\left(1 + \dfrac{1}{n}\right)$. Sa limite est :
- A. $1$
- B. $+\infty$
- C. $0$
- D. $e$
Réponse
C. $0$ — $1/n \to 0$ et $\ln(1+x) \to 0$ quand $x \to 0$, donc $\ln(1+1/n) \to 0$.
Soit $(u_n)$ vérifiant $|u_n - 3| \leq \dfrac{2}{n}$. Alors $(u_n)$ converge vers :
- A. $2$
- B. $3$
- C. $0$
- D. valeur inconnue
Réponse
B. $3$ — $3 - 2/n \leq u_n \leq 3 + 2/n$, les deux encadrantes $\to 3$, donc $u_n \to 3$.
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