par Doraki » 23 Aoû 2010, 14:14
If faut partir du fait que, quand x tend vers 0,
|tan(pi/2+x)| = |cos(x)/sin(x)| = 1/|x| + o(1).
tan(n)/n diverge <=> il existe A > 0 et une suite (an) telle que |tan(an)| > an*A
Si A > 0 et an est un entier, en écrivant an = bn*pi/2 + cn avec bn entier impair, tan(an) = tan(pi/2+cn), donc si ça tend vers l'infini, alors |cn| tend vers 0, et donc pour n assez grand,
an*A < |tan(an)| = 1/|cn| + o(1) < 2/|cn|,
donc |cn|*an < A' avec A' = 2/A :
(réciproquement, si on a une suite (an,cn) telle que |cn|*an est majorée par B, alors |cn| tend vers 0, et donc pour n assez grand, |tan(an)| = 1/|cn|+o(1) > 1/2|cn| > an * (1/2B), donc tan(an)/an reste au dessus de B' avec B' = 1/2B, et donc tan(n)/n diverge)
On a donc : tan(n)/n diverge <=> il existe A > 0 et une suite (an,bn,cn) telle que : an et bn sont entiers, bn est imapir, an = bn*pi/2 + cn, |cn| <= pi/2, et |an*cn| < A.
On regarde ce que ça veut dire :
En fait, an/bn va être une approximation de pi/2 :
L'erreur de l'approximation, dn, vaut :
dn = an/bn - pi/2 = (an - bn*pi/2)/bn = cn / bn.
La condition |an*cn| < A équivaut à, pour dn :
|dn| = |an*cn / (an*bn)| < A/(an*bn).
Dans ce sens, mieux on approxime pi/2, plus (tan(an)/an) va être grand
Mais A/(an*bn) = A/(bn²*(pi/2+dn)) = (2A/pi)/(bn²*(1+2dn/pi))
Et comme dn -> 0, c'est bien équivalent à ce qu'il existe une constante A>0,
telle que |dn| < A/bn².