Suite Un avec sigma (somme)


  • ?

    Bonsoir, pourriez-vous m'aider ? J'ai beaucoup de mal avec ces sujets types bac, voici l'énoncé:
    On définit une suite (Un) par U0=1 et Un+1= 0,5Un +1
    On pose Sn= Sigma (indice n) k=0 Uk. Calculer la limite de la suite (Sn).
    Merci d'avance pour vos réponses 😉


  • N
    Modérateurs

    Bonsoir Loan-Bremont,

    Exprime SnSnSn en fonction de nnn puis calcule la limite.


  • mtschoon

    @Noemi et @Loan-Bremont , bonjour,

    @Loan-Bremont , je me demande si ton énoncé est entier .

    La suite (Un)(U_n)(Un) est une suite "arithméco-géométrique"
    Pour trouver l'expression de UnU_nUn en fonction de n, en principe, en Terminale, une méthode est indiquée dans l'énoncé.
    Il y a bien sûr une technique pour la trouver mais, à ma connaissance, elle ne s'étudie pas en Terminale.

    Je t'indique ce qui aurait pu être donné dans l'énoncé :
    Soit (Vn)(V_n)(Vn) la suite définie par Vn=Un−2V_n=U_n-2Vn=Un2
    Démontrer que (Vn)(V_n)(Vn) est une suite géométrique
    En déduire, en fonction de n, l'expression de VnV_nVn puis de UnU_nUn

    Si tu fais les calculs, sauf erreur, tu dois trouver Un=−0.5n+2\boxed{U_n=-0.5^n+2}Un=0.5n+2
    Tu peux ensuite en déduire (en utilisant la formule de la somme des termes consécutifs d'une suite géométrique) l'expression de la somme SnS_nSn et sa limite.

    Tiens nous au courant si tu n'y arrives pas.


  • mtschoon

    @Loan-Bremont ,

    Piste pour le calcul de SnS_nSn connaissant l'expression de UnU_nUn

    Sn=∑k=0k=nUk=∑k=0k=n(−0.5k+2)\displaystyle S_n=\sum_{k=0}^{k=n}U_k=\sum_{k=0}^{k=n}(-0.5^k+2)Sn=k=0k=nUk=k=0k=n(0.5k+2)
    Sn=−∑k=0k=n0.5k+∑k=0k=n2\displaystyle S_n=-\sum_{k=0}^{k=n}0.5^k+\sum_{k=0}^{k=n}2Sn=k=0k=n0.5k+k=0k=n2

    ∑k=0k=n0.5k\displaystyle \sum_{k=0}^{k=n}0.5^kk=0k=n0.5k est la somme des (n+1) premiers termes de la suite géométrique de premier terme 1 et de raison 0.5

    ∑k=0k=n0.5k=1×1−0.5n+11−0.5=2(1−0.5n+1)\displaystyle \sum_{k=0}^{k=n}0.5^k=1\times \dfrac{1-0.5^{n+1}}{1-0.5}=2(1-0.5^{n+1})k=0k=n0.5k=1×10.510.5n+1=2(10.5n+1)

    ∑k=0k=n2=2+....+2=2(n+1)\displaystyle \sum_{k=0}^{k=n}2=2+....+2=2(n+1)k=0k=n2=2+....+2=2(n+1)

    Donc Sn=−2(1−0.5n+1)+2(n+1)S_n=-2(1-0.5^{n+1})+2(n+1)Sn=2(10.5n+1)+2(n+1)

    Tu peux développer et simplifier un peu.

    Sn=2(0.5n+1)+2nS_n=2(0.5^{n+1})+2nSn=2(0.5n+1)+2n

    En utilisant les limites usuelles :

    lim⁡n→+∞Sn=+∞\boxed{\displaystyle \lim_{n\to +\infty}S_n=+\infty}n+limSn=+


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