Montrer par récurrence une inégalité sur les suites
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Llilou94 dernière édition par Hind
Bonjour,
Alors voilà je suis nouvelle sur le forum et j'ai un petit problème avec 2 exercices d'un devoir maison. Je les ai commencer mais je bloque.
Voici les exercice : Exercice 1 : 1) Soit a un réel strictement positif. Démontrer par récurrence que pour tout entier naturel, (1+a)^n ≥1+na.
2) Soit la suite Un=(5)^n En déduire que pour tout entier naturel, Un≥1+4n. En déduire la limite de la suite Un.
3) Soit la suite Vn=(q)^n avec q>1 En utilisant la même méthode qu'à la question 2, retrouver la limite de la suite Vn.Exercice 3 : La suite Un est définie par U0=8 et pour tout entier naturel n, Un+1=3Un+5. Montrer par récurrence que pour tout entier naturel, Un≥2^(n+3). En déduire que la suite Un diverge.
Alors dans l'exo 1 j'ai trouver la question 1 et ensuite pour la question 2 je bloque car je sais pas trop comment faire. Et pour l'exo 3, j'ai commencer a faire la récurrence : Initialisation : pour n=0, on a la propriété Un≥2^(n+3) Donc pour n=0 U0≥^2^(0+3) U0≥8. Donc la propriété est vraie au range n=o.
Hérédité : On suppose pour un rang n≥0 que la propriété est vraie (hypothèse de récurrence). Montrons que la propriété reste vraie au rang n+1, c'est-à-dire Un+1≥2^(n+1)+3.
Et ensuite c'est là que je bloque pour pouvoir le démontrerMerci d'avance pour vos réponses !!
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Cchompchomp dernière édition par
Bonjour,
2) utilise la question 1.
(1+a)n(1+a)^n(1+a)n ≥ 1+na
(5)n(5)^n(5)n ?
(à quoi correspond le "a" de la question 1, ici ?)Récurrence : attention aux parenthèses, ce n'est pas 2^(n+1)+3
(2n+1(2^{n+1}(2n+1+3 ou 2n+1+32^{n+1+3}2n+1+3 ?)
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Llilou94 dernière édition par
Pour la récurrence c'est 2^(n+1+3)
Et la a de la question 1 correspond a un réel strictement positif.
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Llilou94 dernière édition par
J'ai fait la question 2 de l'exo 1 et voilà ce que j'ai mis : D'après la question 1, (1+a)^n≥1+na. Si on remplace a par 4 alors on a :
(1+4)^n≥1+n4
(5)^n≥1+4n
Donc Un≥1+4n.Lim 1=1
Lim 4n=+∞ Donc lim de la suite Un=+∞
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Cchompchomp dernière édition par
Voilà c'est ça.
Citation
Et la a de la question 1 correspond a un réel strictement positif.
^^ je voulais te faire dire que a correspond à 4.Pour la récurrence, tu es à
unu_nun ≥ 2n+32^{n+3}2n+3
tu dois transformer cette inégalité pour passer de unu_nun à un+1u_{n+1}un+1.
En utilisant la relation de récurrence.
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Llilou94 dernière édition par
ah d'accord merci ^^
ok ça je le sait mais donc ça veut dire que si j'ajoute n+1 j'obtient :
Un+(n+1)≥2^(n+3+(n+1))
C'est ça ou pas ?
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Cchompchomp dernière édition par
Heu non.
On sait que un+1u_{n+1}un+1 = 3un3u_n3un+5
C'est-à-dire que pour passer de unu_nun à un+1u_{n+1}un+1, on multiplie par 3 puis on ajoute 5.
Maintenant applique ces deux opérations à l'inégalité
unu_nun ≥ 2n+32^{n+3}2n+3
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Llilou94 dernière édition par
Euh je l'ai fait et je crois que j'ai faux car j'obtient 3Un+5≥11^(n+3)
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Cchompchomp dernière édition par
11 ? Pas possible.
Tu dois avoir 3×2n+32^{n+3}2n+3+5
Il n'y a rien à simplifier, en fait.
Tout ce qu'on doit faire, c'est montrer que c'est ≥ 2n+3+12^{n+3+1}2n+3+1
Mais pour ça, tu dois être au point sur les opérations avec les puissances !
Tu peux te demander : 2n+3+12^{n+3+1}2n+3+1 = ? × 2n+32^{n+3}2n+3
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Llilou94 dernière édition par
okok.
euh 2^(n+3+1) = 2 x 2^(n+3) c'est ça ?
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Llilou94 dernière édition par
okok.
euh 2^(n+3+1) = 2 x 2^(n+3) c'est ça ?
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Llilou94 dernière édition par
Alors je l'ai refait et j'ai trouver Un≥2^(n+3)
3Un≥32^(n+3)
3Un+5≥32^(n+3) +5
mais je pense pas que sa soit fini ...
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Cchompchomp dernière édition par
Jusque-là c'est bon.
Et 2n+3+12^{n+3+1}2n+3+1 = 2 x 2n+32^{n+3}2n+3 c'est bien ça.Donc maintenant, est-ce que 3×2n+32^{n+3}2n+3+5 ≥ 2×2n+32^{n+3}2n+3 ?
(en n'oubliant pas que n est un entier positif)
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Llilou94 dernière édition par
Bah oui 32^(n+3)+5≥ 22^-n+3)
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Cchompchomp dernière édition par
Donc l'hérédité c'est fait, il ny a "plus qu'à" rédiger ça.
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Llilou94 dernière édition par
Ah d'accord !! bah merci beaucoup
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Llilou94 dernière édition par
par contre je n'arrive pas à déduire que la suite Un diverge ... Enfin je comprend pas
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Cchompchomp dernière édition par
Pour une suite, diverger = ne pas avoir de limite, ou avoir une limite égale à ±∞.
Et on connaît la limite de la suite 2n+32^{n+3}2n+3 (suite géométrique).
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Llilou94 dernière édition par
Alors si j'ai bien compris, comme 2^(n+3) est une suite géométrique alors elle diverge ... c'est ça ?
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Cchompchomp dernière édition par
Elles ne divergent pas toutes. Ensuite ici diverger est trop vague, pour pouvoir continuer après, on doit avoir exactement la limite.
Fais référence au cours sur les suites géométriques. Détaille le 1er terme et la raison de celle-ci ( 2n+32^{n+3}2n+3 ), vérifie les conditions dans ton cours et trouve sa limite.Éventuellement, certains outils peuvent aider
http://i-math.fr/outils/noombaz/?q=2^(n+3)
Ensuite pour conclure il faut utiliser un des théorèmes sur les comparaisons de limites.
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Llilou94 dernière édition par
Ah oui j'ai compris. Merci c'est très gentil !!