1. **Énoncé du problème :**
Justifier que $$\sqrt{n^2 + \sin^2(n)} \geq n$$ pour tout entier naturel $$n$$, puis en déduire
$$\lim_{n \to +\infty} \left(\sqrt{n^2 + \sin^2(n)} - n\right) = 0.$$
2. **Formule et règles importantes :**
On utilise la propriété que pour tout réel $$x$$, $$\sin^2(x) \geq 0$$, et la définition de la racine carrée qui est toujours positive ou nulle.
3. **Justification de l'inégalité :**
Pour tout entier naturel $$n$$,
$$\sqrt{n^2 + \sin^2(n)} \geq \sqrt{n^2} = n,$$
car $$\sin^2(n) \geq 0$$.
4. **Calcul de la limite :**
On étudie
$$\lim_{n \to +\infty} \left(\sqrt{n^2 + \sin^2(n)} - n\right).$$
5. **Manipulation algébrique :**
On multiplie et divise par le conjugué :
$$\sqrt{n^2 + \sin^2(n)} - n = \frac{(\sqrt{n^2 + \sin^2(n)} - n)(\sqrt{n^2 + \sin^2(n)} + n)}{\sqrt{n^2 + \sin^2(n)} + n} = \frac{n^2 + \sin^2(n) - n^2}{\sqrt{n^2 + \sin^2(n)} + n} = \frac{\sin^2(n)}{\sqrt{n^2 + \sin^2(n)} + n}.$$
6. **Simplification et limite :**
On a
$$\sqrt{n^2 + \sin^2(n)} + n \geq n + n = 2n,$$
donc
$$0 \leq \frac{\sin^2(n)}{\sqrt{n^2 + \sin^2(n)} + n} \leq \frac{1}{2n}.$$
7. **Conclusion par le théorème des gendarmes :**
Comme $$\lim_{n \to +\infty} \frac{1}{2n} = 0$$, on en déduit
$$\lim_{n \to +\infty} \left(\sqrt{n^2 + \sin^2(n)} - n\right) = 0.$$
Limite Racine 34B49E
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