Problème de synthèse: somme et suite géométrique


  • J

    Bonjour, je suis bloquée dans un exercice de suite que je dois faire je sens que je suis proche de la réponse mais je ne vois pas mon erreur.

    La première parties de l'énoncé est
    Soit n un entier naturel supérieur ou égal à 1.
    Démontrer que la somme commençant par k=2 et allant jusqu'a n+1 de 1/10k1/10^k1/10k est égale à 1/90∗(1−1/10n)1/90*(1-1/10^n)1/90(11/10n).

    J'ai adapté un raisonnement par récurrence, j'essaie donc de démontrer que la somme commençant par k=2 et allant jusqu'a n+2 de 1/10k1/10^k1/10k est égale à 1/90∗(1−1/10(n+1))1/90*(1-1/10^(n+1) )1/90(11/10(n+1)).

    J'ai calculé: 1/102+1/103+...+1/10(n+1)+1/10(n+2)1/10^2 + 1/10^3 +...+ 1/10^(n+1) + 1/10^(n+2)1/102+1/103+...+1/10(n+1)+1/10(n+2)
    =1/90∗(1−1/10(n+1))+1/10(n+2)= 1/90*(1-1/10^(n+1) ) + 1/10^(n+2)=1/90(11/10(n+1))+1/10(n+2)
    =1/90−1/(10n∗90)+1/10(n+2)= 1/90 - 1/(10^n* 90) + 1/10^(n+2)=1/901/(10n90)+1/10(n+2)
    =1/90−(102+90)/(10(n+2)∗90)= 1/90 - (10^2+90)/(10^(n+2)* 90)=1/90(102+90)/(10(n+2)90)
    en développant j'obtiens le deuxième membre comme
    (10∗10+10∗9)/(10n∗10∗10∗10∗9)(10* 10+10* 9)/(10^n * 10* 10* 10 *9)(1010+109)/(10n1010109)
    et la je suis bloquée car je n'arrive pas à factoriser pour avoir le deuxième
    = 1/90∗1/10(n+1)1/90 * 1/10^(n+1)1/901/10(n+1)

    J'ai l'impression d'être proche de la solution mais je ne vois pas où est mon erreur. Merci pour votre temps et votre aide!


  • mtschoon

    @Jade-Eugene , bonjour,

    Comme tes écritures et parenthèses sont écrites bizarrement, j'avoue ne pas avoir vérifié ton calcul...

    Il me semble qu'il y a plus simple qu'une récurrence, en utilisant la formule de la somme de n termes consécutifs d'une suite géométrique.

    Premier terme U2=1100U_2=\dfrac{1}{100}U2=1001

    Uk+1=Uk×110U_{k+1}=U_k\times \dfrac{1}{10}Uk+1=Uk×101 raison q=110q=\dfrac{1}{10}q=101

    Nombre de termes de U2U_2U2 à Un+1U_{n+1}Un+1 : n

    La formule de la somme , après calcul, te donne la réponse

    Somme=U21−qn1−qSomme=U_2\dfrac{1-q^n}{1-q}Somme=U21q1qn


  • J

    @mtschoon Merci pour votre réponse. Oui je vois maintenant la relation a faire avec les suites. Cependant il ne s'agit que de la somme q2+q3+...+qn+qn+1q^2 + q^3 + ... + q^n + q^{n+1}q2+q3+...+qn+qn+1 non ? donc pourquoi utiliser la somme de terme consécutifs de la suite et pas celle sans le UoUoUo ?


  • mtschoon

    @Jade-Eugene ,

    Je ne comprends pas trop ce que tu veux dire par "pas celle sans le U0U_0U0"...

    Tu rédiges à ta guise suivant les notations utilisées.

    Premier terme :
    U2=q2U_2=q^2U2=q2=(110)2=1100\biggl(\dfrac{1}{10}\biggl)^2=\dfrac{1}{100}(101)2=1001

    Soit S la somme cherchée .

    S=Premier terme×1−(raison)n1−raisonS=Premier\ terme \times \dfrac{1-(raison)^n}{1-raison}S=Premier terme×1raison1(raison)n

    S=1100×1−(110)n1−110S=\dfrac{1}{100}\times \dfrac{1-\biggl(\dfrac{1}{10}\biggl)^n}{1-\dfrac{1}{10}}S=1001×11011(101)n

    Tu termines le calcul.

    Bon travail !


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