e est un nombre irrationnel

 

  1. Limite de un= 1+1/1! + 1/2! +1/3! +……+ 1/n!
  2. Soit nÎ N*. Considérons la fonction:

     

    f est une fonction dérivable sur [0,1] et on a:

    Sur l'intervalle [0,1], la fonction f' est bornée:

     

    En appliquant l'inégalité des accroissements finis à f entre 0 et 1, on en déduit que:

    ce qui montre que:

    Finalement :

  3. e n'est pas rationnel

On considère les suites (un) et (vn) définies par:

 

la suite (un) est donc strictement croissante.

la suite (vn) est donc strictement décroissante.

donc .

On en conclut que les suites (un) et (vn) sont adjacentes et donc convergentes vers une même limite. Cette limite commune n'est autre que le nombre e (voir1°).

Montrons que e ne peut être rationnel.

Si on avait e=p/q, avec p et q des entiers, on aurait en particulier:

.

En multipliant par q.q!, on obtiendrait une double inégalité du genre:

où N est un entier, ce qui est manifestement impossible.

 

On en conclut que e est un nombre irrationnel.