Le nombre d'or (suite par récurrence)


  • T

    Bonjour,

    Je suis actuellement sur un exercice de DM et j'aurais besoin d'un peu d'aide. Voici le sujet :

    Soit (Un(U_n(Un), la suite définie par U0U_0U0=1 et ∀n∈N Un+1U_{n+1}Un+1=√1+Un1+U_n1+Un

    1)a) Construire graphiquement les 4 premiers termes de la suite (Un(U_n(Un) à l'aide d'un diagramme de type "web"
    b) Quelle(s) conjecture(s) peut-on faire de la suite (Un(U_n(Un)

    1. Démontrer que l'équation x=√1+x admet une unique solution, que l'on notera Φ, et dont on précisera la valeur exacte.

    2. a) Montrer par récurrence que ∀n∈N, 1≤UnU_nUnUn+1U_{n+1}Un+1≤Φ
      b)En déduire que la suite (Un(U_n(Un) est convergente

    3. a Montrer que ∀n∈N, Φ−Un+1-U_{n+1}Un+1= Φ−Un-U_nUn / Φ+√1+Un1+U_n1+Un (on utilisera le fait que (Φ=√1+Φ...)
      b) On pose VnV_nVn−Un-U_nUn ; Montrer que ∀n∈N, 0≤vn+1v_{n+1}vn+1VnV_nVn/2
      c) En déduire par récurrence que ∀n∈N, 0 vn+1v_{n+1}vn+1≤(Φ−1)/2n-1)/2^n1)/2n
      d) en déduire la limite de la suite VnV_nVn
      e) Que vaut donc √1+√1+√1+...

    Je suis parvenue à répondre au 2 premières questions.
    Pour la valeur de Φ, j'ai trouvé 1+√5/2.

    J'ai commencé à répondre à la 3e question, mais je pense faire fausse route:
    on a PnP_nPn est nommée par
    "1≤unu_nun≤u n+1_{n+1}n+1≤Φ".

    Initialisation : ∀<em>n<em>n<em>n ∈ N , on montre que P0P_0P0 est vraie :
    u0u_0u0=1
    u </em>0+1</em>{0+1}</em>0+1 = U1U_1U1=√1+1=√2
    1≤U0U_0U0U1U_1U1≤Φ P0P_0P0 est vraie

    Hérédite : Supposons que Pk est vraie pour une certain k ∈N, on a 1≤UkU_kUk≤Φ
    On veut montrer que Pk+1P_{k+1}Pk+1 est vraie.
    Uk+1U_{k+1}Uk+1= √1+Uk1+U_k1+Uk
    (U(U(U{k+1})²)^²)² =1+Uk=1+U_k=1+Uk
    Or PkP_kPk est vraie
    Donc 1≤U</em>k+1U</em>{k+1}U</em>k+1≤Φ² Comme 1>0, √1≤√Uk+1U_{k+1}Uk+1≤√Φ
    D'où 1≤Uk+1U_{k+1}Uk+1≤Φ

    Conclusion : Pn est vraie

    b) D'après la démonstration par récurrence, on en déduit que la suite est croissante, puisque UnU_nUnUn+1U_{n+1}Un+1, et qu'elle est majorée par Φ. Or une suite majorée et croissante est convergente.

    Je vous remercie par avance de votre aide.


  • T

    Finalement à plusieurs nous avons trouvé la solution 😁


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