Soient f et g deux fonctions définies de R+ dans R par:
f(x)=x-ln(1+x) et g(x)=x^2/2-x+ln(1+x) (x^2 signifie x au carrée)
1)Montrer que f et g prennent des valeurs positives sur R+.
2)En déduire pour tout a>0 , a-a^2/2<ln(1+a)<a.
3)Soit la suite (Un) définie par: Un=(1+1/n^2) * (1+2/n^2)*.............*(1+n/n^2) quel que soit
n>ou=1.etudier la nature de la suite (vn)=ln(un), quel que soit n>ou=1.
4)En déduire la limite de la suite (un).
Voici des elements de reponnses
1 etude de f(x) et g(x) on obtient f'(x) =x/(x+1) donc >0 donc f croissante or f(0)=0 donc f(x)>f(0)>0
2meme raisonnement sur g
3 en se basant sur f(x)>0 et g(x)>0 on deduit l encadrement
4la suite vn est une suite croissante car vn+1 - vn=ln(1+n/n²)>0 proprieté de ln(x) vu que 1+1/n>1
5 grace a l encadement on peut ecrire
1/n²-1/2(1/n²)²+2/n²-1/2(2/n²)²+3/n²-1/2(3/n²)²+.......+n/n²-1/2(n/n²)²<vn<1/n²+2/n²+3/n²+......n/n²
en regroupant (1+2+3+----+n)/n²-1/2[(1/n²)²+(2/n²)²+(3/n²)²+...(.n/n²)²]<un<(1+2+3+----+n)/n²
or (1+2+3+----+n)/n²=n(n+1)/n²=1+1/n converge vers 1
de meme0<[(1/n²)²+(2/n²)²+(3/n²)²+...(.n/n²)²]<n((.n/n²)²=1/n donc converge vers 0 théorème des gendarmes
on deduit que vn converge vers 1
bon courage pour la redaction