Suite Borne
1. Énonçons le problème : Montrer que la suite $a_n = \frac{n \sin(n)}{2n + 2 + \sin(n)}$ est bornée.
2. Observons le numérateur et le dénominateur :
- Le numérateur est $n \sin(n)$.
- Le dénominateur est $2n + 2 + \sin(n)$.
3. Examinons les bornes de $\sin(n)$ :
- On sait que $-1 \leq \sin(n) \leq 1$ pour tout $n$.
4. Évaluons le comportement asymptotique :
- Quand $n$ est grand, le terme $2n$ domine dans le dénominateur.
- Le terme $\sin(n)$ dans le numérateur varie entre $-1$ et $1$, mais est multiplié par $n$.
5. Mettons la suite sous une forme plus exploitable :
$$a_n = \frac{n \sin(n)}{2n + 2 + \sin(n)} = \frac{n \sin(n)}{2n + (2 + \sin(n))}$$
6. Factorisons $n$ au dénominateur :
$$a_n = \frac{n \sin(n)}{n \left(2 + \frac{2 + \sin(n)}{n}\right)} = \frac{n \sin(n)}{n \left(2 + \frac{2 + \sin(n)}{n}\right)}$$
7. Simplifions par $n$ (valable pour $n > 0$) :
$$a_n = \frac{\sin(n)}{2 + \frac{2 + \sin(n)}{n}}$$
8. Comme $n \to \infty$, $\frac{2 + \sin(n)}{n} \to 0$, donc :
$$a_n \approx \frac{\sin(n)}{2}$$
9. Puisque $\sin(n)$ est toujours entre $-1$ et $1$, alors
$$-\frac{1}{2} \leq a_n \leq \frac{1}{2}$$
10. Par conséquent, la suite $a_n$ est bornée par $-\frac{1}{2}$ et $\frac{1}{2}$.
Réponse finale :
La suite $(a_n)$ est bornée car $$\left|a_n\right| \leq \frac{1}{2}$$ pour tout $n \geq 0$.