Suites géométriques Vn en fonction de Un


  • Y

    Bonjour,

    Je remercie par avance ceux qui pourront m'aider et m'expliquer.
    Je suis militaire en reconversion et je replonge dans les maths 16 après ma terminale 😞

    J'essaye de me remettre à niveau mais j'ai un exercice sur les suites a faire et je ne comprends plus rien. help please.

    La suite (Un) est définie pour tout entier naturel n par :
    U0=5U_0 = 5U0​=5
    Un+1=1+Un2U_{n+1}=1+\dfrac{U_n}{2}Un+1​=1+2Un​​
    On introduit une suite (Vn) définie pour tout entier naturel n par Vn=−2+UnV_n = -2+ U_nVn​=−2+Un​.

    1. Montrer que (Vn) est une suite géométrique. Préciser sa raison q et son premier terme V0.
    2. Montrer qu1}{2})^n pour tout nombre entier naturel n, on a

    Un=2+3(12)nU_n =2+3(\frac{ 1}{2})^nUn​=2+3(21​)n (formule rectifiée)

    1. Etudier les variations de la suite (Un).
    2. Calculer la limite quand n tend vers + infini de la suite (Un).

    En attente de votre réponse et encore merci beaucoup


  • N
    Modérateurs

    Bonsoir YB,

    1. Pour montrer que la suite VnV_nVn​ est géométrique, il faut établir le relation entre Vn+1V_{n+1}Vn+1​ et VnV_nVn​
      Donc à partir de la relation de VnV_nVn​ , on écrit
      Vn+1V_{n+1}Vn+1​ = −2+Un+1-2+U_{n+1}−2+Un+1​
      puis à partir de la relation Un+1=1+Un2U_{n+1}=1+\dfrac{U_n}{2}Un+1​=1+2Un​​
      Vn+1V_{n+1}Vn+1​ = −2+1+Un2-2+1+\dfrac{U_n}{2}−2+1+2Un​​ = −1+Un2-1+\dfrac{U_n}{2}−1+2Un​​
      or Un=Vn+2U_n = V_n+2Un​=Vn​+2 (1)
      Vn+1V_{n+1}Vn+1​ = −1+Vn2+1-1+\dfrac{V_n}{2}+1−1+2Vn​​+1 = Vn2\dfrac{V_n}{2}2Vn​​
      Soit Vn+1=12VnV_{n+1}=\dfrac{1}{2} V_nVn+1​=21​Vn​
      donc VnV_nVn​ est une suite géométrique de raison 12\dfrac{1}{2}21​ et de premier terme V0=−2+5=3V_0 = -2+5= 3V0​=−2+5=3.

    Pour la question 2. vérifie l'expression indiquée.
    Il faut exprimer VnV_nVn​ en fonction de n puis remplacer cette relation dans l'équation (1)
    Indique tes calculs si tu souhaites une correction et toutes questions.


  • Y

    Merci pour cette réponse
    Petite correction sur le sujet pour la question 2
    2. Montrer que pour tout nombre entier naturel n, on a Un=2+3(1/2)nUn =2+3(1/2)^nUn=2+3(1/2)n
    je vais essayer de la résoudre et je vous tiens au courant


  • N
    Modérateurs

    Tu utilises la relation pour une suite géométrique :
    Vn=V0×qnV_n = V_0 \times q^nVn​=V0​×qn


  • Y

    si j'ai bien compris:

    Vn=Vo∗qnVn=Vo * q^nVn=Vo∗qn
    nous avons Vo=3Vo=3Vo=3 et q=1/2q=1/2q=1/2
    donc Vn=3(1/2)nVn=3(1/2)^nVn=3(1/2)n or Vn=−2+UnVn=-2+UnVn=−2+Un => Un=2+VnUn=2+VnUn=2+Vn
    On remplace VnVnVn et obtient Un=2+3(1/2)nUn=2+3(1/2)^nUn=2+3(1/2)n

    J'ai tout bon?


  • N
    Modérateurs

    Oui tout juste.


  • Y

    Je suppose donc que pour la troisième ca revient a faire une étude de fonction


  • N
    Modérateurs

    Pour l'étude des variations, tu cherches le signe de Un+1−UnU_{n+1}-U_nUn+1​−Un​.

    Pour la limite, tu utilises l'expression de UnU_nUn​ en fonction de n.


  • Y

    Je prends donc
    Un+1=1+Un/2Un+1= 1+Un/2Un+1=1+Un/2 et Un=2+3(1/2)nUn=2+3(1/2)^nUn=2+3(1/2)n
    donc
    Un+1−Un=−4+Un/2−(2+3(1/2)n)Un+1 - Un= -4 + Un/2 -( 2+3(1/2)^n)Un+1−Un=−4+Un/2−(2+3(1/2)n) et ainsi de suite ?


  • N
    Modérateurs

    Un+1−Un=2+3(12)n+1−(2+3(12)n)U_{n+1} - U_n= 2+3(\dfrac{1}{2})^{n+1} - (2+3(\dfrac{1}{2})^n)Un+1​−Un​=2+3(21​)n+1−(2+3(21​)n)

    à développer et à simplifier.


  • Y

    j'ai peur de répondre une bêtise mais ça me permettra de progresser:
    Un+1−Un=3(1/2(n+1)−1/2n)Un+1-Un=3(1/2^(n+1) - 1/2^n)Un+1−Un=3(1/2(n+1)−1/2n)

    J'ai vraiment du mal désolé


  • Y

    Et en plus je suis de garde sentinelle ça aide pas à prendre le temps de réfléchir


  • N
    Modérateurs

    Un+1−Un=2+3(12)n+1−(2+3(12)n)U_{n+1} - U_n= 2+3(\dfrac{1}{2})^{n+1} - (2+3(\dfrac{1}{2})^n)Un+1​−Un​=2+3(21​)n+1−(2+3(21​)n)
    Un+1−Un=3(12)n+1−3(12)nU_{n+1} - U_n= 3(\dfrac{1}{2})^{n+1} - 3(\dfrac{1}{2})^nUn+1​−Un​=3(21​)n+1−3(21​)n en factorisant :
    Un+1−Un=3(12)n(12−1)U_{n+1} - U_n= 3(\dfrac{1}{2})^n (\dfrac{1}{2}- 1)Un+1​−Un​=3(21​)n(21​−1)
    Un+1−Un=−3(12)n+1U_{n+1} - U_n= -3(\dfrac{1}{2})^{n+1}Un+1​−Un​=−3(21​)n+1
    du déduis Un+1−UnU_{n+1}-U_nUn+1​−Un​ < 0.
    donc suite .....


  • Y

    Re donc suite decroissante


  • N
    Modérateurs

    Oui la suite est bien décroissante pour tout n.

    Exact mtschoon, j'avais fait une erreur sur U0U_0U0​


  • mtschoon

    Bonjour YB et Noemi,

    Il me semble qu'il n'y a pas d'exception :
    la suite est décroissante pour tout n de N.

    La formule Un+1−Un=−3(12)n+1U_{n+1} - U_n= -3\biggl(\dfrac{1}{2}\biggl)^{n+1}Un+1​−Un​=−3(21​)n+1 s'applique pour tout tout n de N

    Pour n=0, elle donne :
    U1−U0=−3(12)1=−32=−1.5U_{1} - U_0= -3\biggl(\dfrac{1}{2}\biggl)^1=-\dfrac{3}{2}=-1.5U1​−U0​=−3(21​)1=−23​=−1.5

    Vérification :
    U0=5U_0=5U0​=5 et U1=1+52=72=3.5U_1=1+\dfrac{5}{2}=\dfrac{7}{2}=3.5U1​=1+25​=27​=3.5
    3.5−5=−1.53.5-5=-1.53.5−5=−1.5


  • Y

    Pour le calcul de la limite je prends aussi un+1−un=−3(1/2)n+1u^n+1-u^n=-3(1/2)^n+1un+1−un=−3(1/2)n+1 ?


  • N
    Modérateurs

    Pour le calcul de la limite, tu prends l'expression de UnU_nUn​ en fonction de n.
    Tu dois appliquer le fait que lim⁡x→∞12x=0\displaystyle \lim_{x\to\infty}\dfrac {1}{2^x} = 0x→∞lim​2x1​=0.


  • Y

    Si on prends cette condition et qu'on fait le calcul ca reviendrai a dire que la limite c'est 2


  • Y

    Si on prend n=2+3(1/2)nn=2+3(1/2)^nn=2+3(1/2)n


  • mtschoon

    YB bonsoir,

    Je pense que tu as voulu écrire :

    Un=2+3(12)nU_n=2+3\biggl(\dfrac{1}{2}\biggl)^nUn​=2+3(21​)n

    La limite de la suite est bien 2, lorsque n tend vers +∞+\infty+∞


  • Y

    oui tout a fait j'ai un peu de mal a écrire sur ce forum.
    Trop vieux 🙂


  • Y

    Merci beaucoup pour toute votre aide


  • mtschoon

    Bon courage pour ta reconversion.
    Tu peux compter sur le forum si tu as besoin.


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