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ExerciceMaths Sup – MPSI, chapitre 14 — Espaces vectoriels et applications linéaires · Sous-espaces vectoriels

Exercice 7

Calcul

Les parties suivantes de ℝℕ\mathbb{R}^{\mathbb{N}} en sont-elles des sous-espaces vectoriels ?

(i) les suites croissantes ;(vii) les suites stationnaires ;(ii) les suites monotones ;(viii) les suites 12-peˊriodiques ;(iii) les suites borneˊes ;(ix) les suites peˊriodiques ;(iv) les suites divergentes ;(x) les suites arithmeˊtiques ;(v) les suites convergeant vers 0 ;(xi) les suites geˊomeˊtriques de raison 3.(vi) les suites convergeant vers 1 ;\begin{array}{ll} \text{(i) les suites croissantes ;} & \text{(vii) les suites stationnaires ;} \\ \text{(ii) les suites monotones ;} & \text{(viii) les suites }12\text{-périodiques ;} \\ \text{(iii) les suites bornées ;} & \text{(ix) les suites périodiques ;} \\ \text{(iv) les suites divergentes ;} & \text{(x) les suites arithmétiques ;} \\ \text{(v) les suites convergeant vers }0\text{ ;} & \text{(xi) les suites géométriques de raison }3\text{.} \\ \text{(vi) les suites convergeant vers }1\text{ ;} & \end{array}
Corrigé

(i) Non : (n)(n) est croissante, (−n)(-n) ne l'est pas. (ii) Non : (n2)(n^{2}) et (−2n)(-2n) sont monotones, leur somme (n2−2n)(n^{2} - 2n), qui vaut 0,−1,0,3,…0, -1, 0, 3, \dots, ne l'est pas. (iii) Oui, par l'inégalité triangulaire. (iv) Non : la suite nulle converge. (v) Oui, par les opérations sur les limites (chapitre 7). (vi) Non : la suite nulle n'y est pas. (vii) Oui : si uu est constante à partir du rang n1n_{1} et vv à partir du rang n2n_{2}, λu+v\lambda u + v l'est à partir de max⁡(n1,n2)\max(n_{1}, n_{2}). (viii) Oui. (ix) Oui : si uu est pp-périodique et vv est qq-périodique, λu+v\lambda u + v est pqpq-périodique. (x) Oui : c'est Vect((1)n,(n)n)\mathrm{Vect}\big((1)_{n}, (n)_{n}\big). (xi) Oui : c'est la droite Vect((3n)n)\mathrm{Vect}\big((3^{n})_{n}\big), puisque un=u03nu_{n} = u_{0}3^{n}. Sous-espaces : (iii), (v), (vii), (viii), (ix), (x), (xi).\boxed{\text{Sous-espaces : (iii), (v), (vii), (viii), (ix), (x), (xi).}} Piège. Pour (ix), la période de λu+v\lambda u + v n'est pas celle de uu : c'est un multiple commun des deux périodes.

Dans l'édifice

Thèmes

sous-espaces vectoriels, espaces de fonctions et de suites

Notions

sous-espace vectoriel

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