Limite de suite - Aire triangle et courbe


  • L

    Bonjour !

    J'ai trois courbes représentatives des fonctions suivantes :

    c1:y=1xc_1 : y = \frac{1}{\sqrt{x}}c1​:y=x​1​
    c2:y=1xc_2 : y = \frac{1}{x}c2​:y=x1​
    c3:y=1xxc_3 : y = \frac{1}{x\sqrt{x}}c3​:y=xx​1​

    A(1;1) ; n≥2 T(n;0) et les points M, N et P de c1;c2c_1 ; c_2c1​;c2​ et c3c_3c3​ ont pour abscisse n.
    On note an;bna_n ; b_nan​;bn​ et cnc_ncn​ les aires ATM, ATN et ATP.

    Je dois tout d'abord montrer que ces triangles ont tous une hauteur commune, puis préciser quelles sont les bases correspondantes.

    Pour cela j'avais commencé a répondre par :

    Le point T et les points M,N et P ont la même abscisse n, donc les points M,N et P sont réciproquement placés sur la droite perpendiculaire à l'axe des abscisses passant par T, sur les graphiques 1, 2 et 3, d'ou la hauteur commune à ces trois triangles, aux bases respectives de [MT), [TN) et [TP).

    J'ai écrit ca comme je comprenais, et pour la notation d'une base, je sais pas si on peut noter comme une demie droite.
    Dans la suite de l'exercice, on parle de :
    limite de la hauteur commune quand n tend vers +∞;
    limite des bases correspondantes quand n tend vers +∞;
    limite de suite (an)(bn)(a_n) (b_n)(an​)(bn​) et (cn)(c_n)(cn​);
    expression de an;bna_n ; b_nan​;bn​ et cnc_ncn​ en fonction de n
    puis limite de ces trois suites.

    Merci d'avance pour votre aide !


  • M

    Bonjour,
    Le mot "base" , comme souvent , peut prendre plusieurs sens selon le contexte :
    il peut s'agir d'un segment , tel que [MT] , ou de la longueur de ce segment : MT.
    La hauteur commune des triangles est la distance du point A à la droite (MT) : c'est n-1.


  • L

    http://pics.imagup.com/02/1238953064_courbes.jpg

    Voici les courbes


  • M

    Désolé , je ne vois rien.


  • L

    D'accord, je comprends que ce soit n-1 car n est l'abscisse de M et de T, et -1 car le point a a pour abscisse 1, d'ou h=n-1.

    Mon premier raisonnement est il juste ? Dois je simplement finir en disant que cette hauteur commune est n-1 ?

    Quand on me parle de bases correspondantes, je ne saisis pas si on me parle de longeur, de droite, demie droite ou de segment !


  • L

    Ah bon pourtant moi oui je le vois dans le post.

    voici le lien sinon : http://pics.imagup.com/02/1238953064_courbes.jpg


  • M

    Ton raisonnement est juste.
    Citation
    Le mot "base" , comme souvent , peut prendre plusieurs sens selon le contexte :
    il peut s'agir d'un segment , tel que [MT] , ou de la longueur de ce segment : MT.

    Ici , il s'agit plutôt de longueurs car on te parle ensuite d'aires.


  • L

    D'accord.

    Mon premier raisonnement est il juste ? Dois je simplement finir en disant que cette hauteur commune est n-1 ? Et préciser les bases correspondantes, je fais comment pour les exprimer ?


  • M

    La base du premier triangle est la longueur MT : elle vaut yMy_MyM​ - yTy_TyT​ = 1/√n
    (J'imagine que x , et bien sûr n , sont positifs ? )


  • L

    ok. Oui il est précisé que n ≥2 soit x aussi.

    J'ai donc les bases correspondantes des triangles ATM, ATN et ATP qui sont les longueurs MT, NT et PT. Elles valent :
     ym−yt=1n\ y_m - y_t = \frac{1}{\sqrt{n}} ym​−yt​=n​1​
    yn−yt=1ny_n - y_t = \frac{1}{n}yn​−yt​=n1​
    ym−yt=1nny_m - y_t = \frac{1}{n\sqrt{n}}ym​−yt​=nn​1​

    Les points M, N, P et T on la même abscisse, et A(1,1). La hauteur commune a ces triangles est la hauteur h=n-1.


  • M

    Oui.
    Tu peux donc donner les limites de la hauteur et des bases.
    Ensuite , calculant les aires , tu pourras donner leurs limites.


  • L

    Ok
    Je passe a la limite de la hauteur :

    lim n-1 = +∞
    n→+∞
    n≥2

    Limite des bases correspondantes :

    lim $\fra{1}{\sqrt{n}}$ = 0
    n→+∞
    n≥2

    lim $\fra{1}{n}$ = 0
    n→+∞
    n≥2

    lim $\fra{1}{n\sqrt{n}}$ = 0
    n→+∞
    n≥2

    Ensuite je ne comprends pas quelque chose :

    Les questions suivantes sont, dans cet ordre :

    • Quelle est la limite des bases correspondantes quand n tend vers +∞ ? Peut-on en déduire les limites des suites (an)(a_n)(an​) ; (bn)(b_n)(bn​) et (cn)(c_n)(cn​) ?
    • Exprimer ana_nan​ ; bnb_nbn​ et cnc_ncn​ en fonction de n et en déduire les limites de ces trois suites.

    ---> Pourquoi me demande t on si l'on peut déduire les limites des suites ?


  • M

    Inutile d'écrire à chaque fois n≥2 , car s'il tend vers +∞ , il sera forcément supérieur à 2.
    Pour obtenir les aires , tu multiplies la base par la hauteur correspondante , et tu n'oublies pas de diviser par 2.
    Or , la hauteur tendant vers ∞ et la base tendant vers 0 , tu ne peux donc
    rienen déduire concernant les limites des aires : on a une forme indéterminée : 0*∞ .
    Pour lever cette indétermination , il faut donc calculer les aires et y regarder de plus près.


  • L

    Ok jetais pas sur pour le n≥2.
    J'avais vu la forme indéterminée.

    Donc j'ai, en fonction de n, les suites suivantes :

    ana_nan​ = f(x)=n−1n2=n−12nf(x) = \frac {\frac{n-1}{\sqrt{n}} }{2} = \frac {n-1}{2\sqrt{n}}f(x)=2n​n−1​​=2n​n−1​

    bnb_nbn​ = f(x)=n−1n2=n−12nf(x) = \frac {\frac{n-1}{n} }{2} = \frac {n-1}{2n}f(x)=2nn−1​​=2nn−1​

    cnc_ncn​ = f(x)=n−1nn2=n−12nnf(x) = \frac {\frac{n-1}{n\sqrt{n}} }{2} = \frac {n-1}{2n\sqrt{n}}f(x)=2nn​n−1​​=2nn​n−1​


  • M

    Oui , il faut maintenant chercher leurs limites lorsque x →+∞
    En ce qui concerne le "n≥2" , cela est sans importance : tu peux le mettre ou ne pas le mettre.


  • L

    Vous dites de chercher leurs limites lorsque x tend vers +∞ car c'est un cas de suites définies par des fonctions ?

    Je trouve cette limite lorsque x→+∞ puis j'écris la limite de la suite quand n→+∞ c'est ça ?


  • M

    Non , c'est une faute de frappe : je voulais dire lorsque n →+∞
    Mais c'est sans importance : que ce soit x ou n , le raisonnement est le même .


  • L

    ok bon alors j'ai :

    lim
    n→+∞ n−12n\frac{n-1}{2\sqrt{n}}2n​n−1​ =

    lim
    n→+∞ n\sqrt{n}n​ x n−12n\frac{n-1}{2n}2nn−1​= +∞


    lim
    n→+∞ n−12n\frac{n-1}{2n}2nn−1​ =

    lim
    n→+∞ n x 1−1n2\frac {1-\frac{1}{n} }{2}21−n1​​ = ???


    lim
    n→+∞ n−12nn\frac{n-1}{2n\sqrt{n}}2nn​n−1​ = ???


    Je comprends pas trop de ce que je fais, j'arrive pas a trouver les limites de ces suites


  • M

    Le premier résultat est juste , mais c'est peut-être en effet un hasard.
    Dans la seconde , tu as perdu un n au dénominateur.

    Je te montre pour la première :
    (n-1)/2√n = n(1 - 1/n)/2√n : j'ai mis n en facteur au numérateur
    = (n/2√n)(1 - 1/n)
    = (√n/2)
    (1 - 1/n)
    Lorsque n → +∞ , la parenthèse tend vers 1 car 1/n tend vers 0
    Donc la limite est celle de √n/2 qui tend évidemment vers +∞ avec n.

    Il y avait des "n" au numérateur ( initial ) et des "√n" au dénominateur : concrètement , les "n" l'emportent sur les "√n" .


  • L

    ok j'ai compris alors pour la deuxieme j'ai trouvé 1/2

    et pour la troisieme il faut que je factorise par n√n ?


  • M

    D'accord pour la seconde.
    Pour la troisième , on factorise , on ne factorise pas "par" ...
    Personnellement je factoriserais n au numérateur ( comme pour la première ) .


  • L

    Ouuuh... ok pour l'utilisation du mot factoriser 😄

    Oui, donc je trouve +∞


  • M

    Pas moi.
    Il y a encore plus simple que de factoriser : utiliser le résultat de bnb_nbn​ :
    cnc_ncn​ = (1/√n)∗bnn)*b_nn)∗bn​
    Or , bnb_nbn​ → 1/2 et 1/√n → 0 , donc cnc_ncn​ → 0


  • L

    Je comprends ce que j'ai fait :

    la limite de 1-1/n = 1
    et la limite de 2√n = +∞

    donc "la limite de Cn est +∞" comme si c'était un produit. Donc non, la limite de Cn en +∞ est bien 0.

    Mais j'aime bien votre solution aussi.


  • M

    J'espère que tu as tout compris .
    A+


  • L

    Merci, c'est parfait. J'ai tout fini, à la prochaine 😉


  • M

    Au revoir.


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