Résoudre un problème à l'aide des suite numérique et démonstration par récurrence


  • J

    Bonjour à tous,

    Voilà j'ai un exercice qui porte sur les suites mais je bloque sur la question 1)b) ... Bien sur j'ai essayé de continuer en passant à la question suivante mais je crois que je fais une erreur quelque part car je ne trouve pas le bon résultat.. Pourriez vous m'aider s'il vous plaît ..?

    Voici mon sujet :

    **On considère la suite (u(u(un)</em>n∈Ndeˊfinieparu0=5et,pourtoutentiern≥1:)</em>{n∈N définie par u0=5 et, pour tout entier n≥1 :})</em>nNdeˊfinieparu0=5et,pourtoutentiern1:
    uuun=(1+(2/n))u</em>n−1=(1+(2/n))u</em>{n-1}=(1+(2/n))u</em>n1+6/n

    a) Calculer u1u_1u1.

    b) On sait que :
    u2u_2u2=45
    u3u_3u3=77
    u4u_4u4=117
    u5u_5u5=165
    u6u_6u6=221
    u7u_7u7=285
    u8u_8u8=357
    u9u_9u9=437
    u10u_{10}u10=525
    u11u_{11}u11=621
    A partir de ces données, conjecturer la nature de la suite (d(d(dn)</em>n∈N)</em>{n∈N})</em>nN définie par dddn=u=u=u{n+1}−un-u_nun.

    1. On considère la suite arithmétique (v(v(vn)</em>n∈N)</em>{n∈N})</em>nN de raison 8 et de premier terme v0v_0v0=16.
      Justifier que la somme des n premiers termes de cette suite est égale à 4n²+12n.

    2. Démontrer par récurrence que pour tout entier naturel n on a : unu_nun=4n²+12n+5.

    3. Valider la conjecture émise à la question 1)b).**

    En ce qui concerne mes recherches et réponses (fausses du coup..) ça me donne ça :

    1)a) u1u_1u1=21

    1)b) Pour déterminer la nature de (dn(d_n(dn) , faut-il que je démontre que ddd_{n+1}−dn-d_ndn est une constante ?

    1. Pour cette question, étant donné que (vn(v_n(vn) est arithmétique, et que l'on cherche le résultat de la somme des termes, il faut bien appliquer la formule : S=(nombre de termes)(premier terme+dernier terme)/2 ?
      Et si c'est le cas, est-ce que lors de l'application aux éléments donnés on obtient : (n+1)</em>(v(n+1)</em>(v(n+1)</em>(v_0+vn+v_n+vn)/2 ?

    En faisant ce calcul, je ne retrouve pas le "4n²+12n" recherché.. Je trouve "4n²+16n+8" ... Voulez vous le détail de mon calcul ?

    1. Pour la récurrence, je prend :
      PnP_nPn : ∀n , unu_nun=4n²+12n+5

    En ce qui concerne l'initialisation pas de problème P0P_0P0 est vraie.

    En revanche, pour l'hérédité, il faut bien poser cela :

    Supposons que PkP_kPk est vraie. Pk+1P_{k+1}Pk+1 l'est-elle aussi ?
    C'est-à-dire, si uku_kuk=4k²+12k+5 , a-t-on uk+1u_{k+1}uk+1=4(k+1)²+12(k+1)+5 ?

    Je ne vois pas comment me servir de uku_kuk pour trouver uk+1u_{k+1}uk+1..

    1. Etant donné que je ne trouve pas la 1)b) je ne peux pas prouver cette question..

    Merci de pouvoir m'aider, bonne soirée à tous.


  • N
    Modérateurs

    Bonsoir,

    Calcule d1, d2, d3, ....
    Et conjecture sur la nature de la suite.


  • J

    Ah oui, je n'y avais pas pensé ! Je vais essayer et je vois si je m'en sors.

    Merci beaucoup


  • J

    Je remarque que la suite (dn(d_n(dn) est une suite arithmétique de raison 8 et de premier terme d0d_0d0=16

    (vn(v_n(vn) est également une suite arithmétique de raison 8 et de premier terme v0v_0v0=16 ...

    Mais je ne vois pas comment arriver a 4n²+12n, comme expliquer dans mon premier post..

    Merci, bonne soirée


  • N
    Modérateurs

    Quelle relation connais tu pour la somme des termes d'une suite arithmétique ?


  • J

    S=nombre de termes*(premier terme+dernier terme)/2


  • N
    Modérateurs

    Applique celle relation.


  • J

    Bonjour,

    La formule, est-ce bien (juste avant application numérique) :

    (n+1)∗(v(n+1)*(v(n+1)(v_0+vn+v_n+vn)/2 ?

    J'ai essayé mais je n'obtiens pas le résultat recherché..


  • J

    Je devrais trouvé 4n²+12n et je trouve 4n²+20n+16 ...

    C'est pour cela que je pense qu'un de mes termes n'est pas le bon..

    Merci de votre aide


  • N
    Modérateurs

    Utilise la relation :

    n*(v0+v1)/2 = ....
    Indique tes calculs


  • J

    Bonjour,

    J'ai utilisé la relation que vous m'avez indiqué et je trouve le bon résultat, merci beaucoup !

    Maintenant le problème se dresse au niveau de la récurrence..

    Je pose PnP_nPn: pour tout n, unu_nun=4n²+12n+5

    Pour l'initialisation, aucun souci P0P_0P0 est vraie.

    En revanche pour l'hérédité, j'ai essayé de supposer que PkP_kPk est vraie, et donc est-ce que Pk+1P_{k+1}Pk+1 l'est aussi, mais là c'est un échec..

    Alors j'ai essayé de supposer que Pk−1P_{k-1}Pk1 est vraie, en est-il de même pour PkP_kPk ?
    C'est-à-dire, si on a uk−1u_{k-1}uk1=4(k-1)²+12(k-1)+5 , a-t-on uku_kuk=4k²+12k+5 ?

    Et la je ne vois pas comment me servir de uk−1u_{k-1}uk1 pour trouver uku_kuk ...

    Merci de votre aide, bonne fin de journée.


  • N
    Modérateurs

    Utilise la relation de départ.


  • J

    La relation de départ ?
    C'est-à-dire uuun=(1+(2/n))u</em>n−1=(1+(2/n))u</em>{n-1}=(1+(2/n))u</em>n1+(6/n) ?


  • J

    Oui effectivement, je n'y avais pas pensé, et j'ai résolu le problème grâce à vos conseils !

    Merci beaucoup de votre aide, bonne journée


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