1)
donc et
Ainsi en passant à l'inverse dans l'inégalité précédente, on obtient :
ce qui montre la première inégalité.
Démontrons maintenant que autrement dit que
Donc
Finalement :
2)a) car
b) D'après 1, on a :
En passant à l'intégrale dans cette inégalité, on obtient :
d
Or (d'après 2a))
D'où :
d
Or
et d
Donc :
3)
(somme télescopique)
Or d'après 2)b),
Or
Donc
Donc
Donc
Donc est décroissante.
4)
Or d'après 2. b. en remplaçant par , on obtient que .
Donc :
La suite est donc croissante.
5) D'après la question 4 et 3 , est décroissante et est croissante.
De plus (car
On peut donc en déduire que les suites et sont adjacentes. Elles sont donc convergentes et convergent vers la même limite
Valeur approchée de à 10
Les suites étant adjacentes on a pour tout n
On cherche n tel que
soit
On prend donc n=100
A la calculatrice , on détermine :
et
D'où
On en déduit que :
àprès