1) Il y a deux théorèmes importants permettant de décider de la nature (c'est-à-dire de la convergence ou de la divergence) d'une suite

On utilise les abréviations suivantes :

CV = converge ou convergente ou convergence

DV = diverge ou divergente divergence

APCR = à partir d'un certain rang

a) Les théorèmes d’encadrement :

  • Si vnunwn APCR et si (vn) et (wn) CV vers l alors (un) CV vers l
  • Si unwn APCR et si (wn) DV vers alors (un) DV vers
  • Si vnun APCR et si (vn) DV vers + alors (un) DV vers +

b) Le théorème de la limite monotone :

  • Si (un) est croissante et majorée alors (un) CV
  • Si (un) est croissante et non majorée alors (un) DV vers +
  • Si (un) est décroissante et minorée alors (un) CV
  • Si (un) est décroissante et non minorée alors (un) DV vers

Remarque : ce théorème ne permet pas de déterminer la limite en cas de CV.

2) Théorème de passage à la limite (à ne pas confondre avec
le théorème de l'encadrement)

Si nN,un0 et si la suite (un) CV alors limn+un0.

Remarque : le passage à la limite ne conserve pas les inégalités strictes. Par exemple, nN,1n>0 mais limn+1n=0 n'est pas strictement positive !

3) Convergence de la suite géométrique (qn) avec q réel

  • Si q>1 alors (qn) DV vers +
  • Si q=1 alors (qn) est la suite constante en 1 donc CV vers 1
  • Si 1<q<1 alors (qn) CV vers 0
  • Si q1 alors (qn) DV sans tendre vers ou +