Salut,
Pour ton Union de i=1 à n tu peux essayer l'une des 2 solutions suivantes:
1) $\displaystyle\bigcup_{i=1}^n A_i$
2) $\bigcup\limits_{i=1}^n A_i$
A mon avie la syntaxe "$\displaystyle\cup_{i=1}^n A_i$" ne marche pas comme tu le souhaites car '\cup' n'est pas considéré comme un opérateur mathématique par LaTex (\sin,\Pi,\Sigma non plus) alors que '\bigcup', '\lim', '\sum', \prod et d'autres le sont.