Suites définies par récurrence
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FFairMaths dernière édition par
Bonjour,
Voici un exercice sur le thème des suites définies par récurrence. Les calculs sont assez simples, mais la logique autour de plusieurs suites liées entre elles...
Deux suites unu_nun et vnv_nvn sont définies ainsi :
un+1=2un−vnu_{n+1}=2u_n-v_nun+1=2un−vn et u0=2u_0=2u0=2,
vn+1=un+4vnv_{n+1}=u_n+4v_nvn+1=un+4vn et v0=−1v_0=-1v0=−1.- Montrer que la suite pnp_npn, définie par : pn=un+vnp_n=u_n+v_npn=un+vn, est géométrique,
- Démontrer le résultat qui en découle : vn+1=3n+3vnv_{n+1}=3^n+3v_nvn+1=3n+3vn,
- Prouver que la suite znz_nzn définie par zn=vn3nz_n=\dfrac{v_n}{3^n}zn=3nvn est arithmétique.
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- Comme on peux manipuler directement un+1u_{n+1}un+1 et vn+1v_{n+1}vn+1,
on exprime la suite pnp_npn avec :
pn+1=un+1+vn+1=2un−vn+un+4vn=3un+3vn=3×(un+vn)p_{n+1}=u_{n+1}+v_{n+1}=2u_n-v_n+u_n+4v_n=3u_n+3v_n=3\times(u_n+v_n)pn+1=un+1+vn+1=2un−vn+un+4vn=3un+3vn=3×(un+vn)
Soit pn+1=3×pnp_{n+1}=3\times p_npn+1=3×pn, une suite géométrique de raison q=3q=3q=3.
Plus explicitement on a : pn=p0×3n=u0+v0=1×3n=3np_n=p_0\times 3^n=u_0+v_0=1\times 3^n=3^npn=p0×3n=u0+v0=1×3n=3n.
- Comme on peux manipuler directement un+1u_{n+1}un+1 et vn+1v_{n+1}vn+1,
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- Avec un regroupement judicieux (pas facile à voir) on a :
vn+1=un+4vn=(un+vn)+3vn=pn+3vn=3n+3vnv_{n+1}=u_n+4v_n=(u_n+v_n)+3v_n=p_n+3v_n=3^n+3v_nvn+1=un+4vn=(un+vn)+3vn=pn+3vn=3n+3vn. CQFD
- Avec un regroupement judicieux (pas facile à voir) on a :
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- Pour savoir si la suite znz_nzn est arithmétique on exprime la différence :
zn+1−zn=vn+13n+1−vn3n=3n+3vn3n+1−vn3nz^{n+1}-z^n=\dfrac{v_{n+1}}{3^{n+1}}-\dfrac{v_n}{3^n}=\dfrac{3^n+3v_n}{3^{n+1}}-\dfrac{v_n}{3^n}zn+1−zn=3n+1vn+1−3nvn=3n+13n+3vn−3nvn
Ouf tous les calculs se simplifient ! En effet :
zn+1−zn=3n3n+1+3vn3n+1−vn3n=13+vn3n−vn3n=13z^{n+1}-z^n=\dfrac{3^n}{3^{n+1}}+\dfrac{3v_n}{3^{n+1}}-\dfrac{v_n}{3^n}=\dfrac{1}{3}+\dfrac{v_n}{3^n}-\dfrac{v_n}{3^n}=\dfrac{1}{3}zn+1−zn=3n+13n+3n+13vn−3nvn=31+3nvn−3nvn=31.
C'est une constante, znz_nzn est une suite arithmétique de raison r=13r=\dfrac{1}{3}r=31.
- Pour savoir si la suite znz_nzn est arithmétique on exprime la différence :
J'espère que c'est bon, car c'est exercice m'a donné beaucoup de mal !
Merci beaucoup pour la vérification,@+
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Bonjour,
Cela me parait tout fait bon ! Bravo !
Tu peux même ajouter que (zn)(z_n)(zn) est la suite arithmétique de raison r=13r=\frac{1}{3}r=31 et de premier terme z0=v0=−1z_0=v_0=-1z0=v0=−1
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FFairMaths dernière édition par
Merci pour ta réponse.
J'ai oublié de mettre les parenthèses autour des noms des suites, à ne pas confondre avec le rangnnn de chacune d'elles.
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De rien... je n'ai rien eu à faire .
C'est exact pour l'oubli des parenthèses ( pour le nom des suites ) , mais personne n'est parfait !
Tu as fait du très bon travail !