Exercice D'analyse Licence 1 d'économie


  • Wil Fried

    Bonsoir à tous!
    J'ai cet exercice que je ne comprend pas :
    Montrer que 2^n > n ( n€N)
    Et en déduire que Un= 1/2^n


  • B

    Bonjour,

    Une manière comme une autre :

    Etudier les variations de la fonction f telle que f(x) = 2^x - x pour x réel >= 0

    f'(x) = ... (dont on déduira que f'(x) > 0 et donc f croissante)
    f(0) = 1

    Des 2 lignes précédentes, on déduit que f(x) >= 1 et a fortiori f(x) > 0

    Donc 2^x - x > 0
    2^x > x
    qui est vrai pour tout x >= 0 donc aussi si x = n (de N) --> 2^n > n

    Pour le reste, l'énoncé est incomplet.
    Un n'est pas définie dans le morceau d'énoncé que tu donnes.


  • Wil Fried

    @Black-Jack Concernant la déduction pour le terme général, c'est l'énoncé qui là. J'ai rien retiré.


  • Wil Fried

    @Black-Jack Merci beaucoup 😊😊
    J'aimerais j'ai aussi utilisé une démonstration par récurrence mais j'ai des doutes sur mon cheminement en fait.


  • mtschoon

    Bonjour,

    @Wil-Fried , si tu veux faire une récurrence pour ta première question, je t'indique quelques pistes.
    (Evidemment, comme déjà indiqué, il faudrait l'expression de UnUnUn pour répondre à ta seconde question)

    Tu veux donc démontrer que 2n>n2^n\gt n2n>n pour tout n de N.

    Pour n=0 :
    20=12^0=120=1. Vu que 1>01 \gt 01>0 , la propriété est vraie.

    Récurrence pour n∈N∗n\in N^*n∈N∗

    Initialisation pour n=1
    21=22^1=221=2 Vu que 2>12\gt 12>1 , la propriété est vraie.

    Transmission.

    Hypothèse à un ordre n de N∗N^*N∗ : 2n>n2^n\gt n2n>n
    Conclusion à démontrer à l'ordre (n+1) : 2n+1>n+12^{n+1}\gt n+12n+1>n+1

    Demonstration :
    Par hypothèse de la récurrence : 2n>n2^n\gt n2n>n

    En multipliant chaque membre par 2 :
    2×2n>2×n2\times 2^n\gt 2\times n2×2n>2×n c'est à dire 2n+1>2n2^{n+1}\gt 2n2n+1>2n

    Or, 2n≥n+12n\ge n+12n≥n+1 <=> 2n−n≥12n-n\ge 12n−n≥1<=> n≥1n\ge 1n≥1

    Conclusion :
    2n+1>2n≥n+12^{n+1}\gt 2n\ge n+12n+1>2n≥n+1 d'où : 2n+1>n+12^{n+1}\gt n+12n+1>n+1

    CQFD.


  • Wil Fried

    @mtschoon Concernant la seconde question vous aviez raison, le docteur dit qu'il s'était trompé dans l'énoncé.


  • mtschoon

    @Wil-Fried , bonjour,

    Effectivement, ton professeur a dû mélanger deux énoncés ; ça peut arriver en faisant beaucoup de choses...

    Pour donner un sens à cette question 2, qui n'a rien à voir avec la question 1), si tu veux t'entraîner, je te propose un énoncé possible pour cette question 2.

    Par exemple :

    Pour tout n de N*, soit
    Un=1−(12+122+...+12n)U_n=1-\biggl(\dfrac{1}{2}+\dfrac{1}{2^2}+...+\dfrac{1}{2^n}\biggl)Un​=1−(21​+221​+...+2n1​)
    Démontrer que Un=12nU_n=\dfrac{1}{2^n}Un​=2n1​

    Pistes pour une démonstration directe (on pourrait bien sûr faire une récurrence )

    Soit Sn=12+122+...+12nS_n=\dfrac{1}{2}+\dfrac{1}{2^2}+...+\dfrac{1}{2^n}Sn​=21​+221​+...+2n1​
    d'où :
    2Sn=22+222+...+22n2S_n=\dfrac{2}{2}+\dfrac{2}{2^2}+...+\dfrac{2}{2^n}2Sn​=22​+222​+...+2n2​

    En transformant , on trouve :

    2Sn=1+(12+122+...+12n−1)2S_n=1+\biggl(\dfrac{1}{2}+\dfrac{1}{2^2}+...+\dfrac{1}{2^{n-1}}\biggl)2Sn​=1+(21​+221​+...+2n−11​)

    On peut écrire :

    2Sn=1+(Sn−12n)2S_n=1+\biggl(S_n-\dfrac{1}{2^n}\biggl)2Sn​=1+(Sn​−2n1​)

    d'où Sn=1−12nS_n=1-\dfrac{1}{2^n}Sn​=1−2n1​

    Conclusion :

    Un=1−(1−12n)U_n=1-\biggl(1-\dfrac{1}{2^n}\biggl)Un​=1−(1−2n1​)

    Après simplification :

    Un=12n\boxed{U_n=\dfrac{1}{2^n}}Un​=2n1​​

    CQFD.

    Bonne lecture.


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