SVP j ai besoin d aide dans un exercice de suites réelles


  • Mariem jabloun

    Bonsoir,
    j ai difficultés a répondre a la question suivante
    fn(x)=x^3-2nx+1
    fn(an)=0
    fn+1(an)=-2an
    Montrer que la suite an est decroissante et que an<=(1/n)


  • N
    Modérateurs

    @Mariem-jabloun Bonsoir,

    L'énoncé est-il complet ?
    Pour montrer la décroissance, étudie d'abord les variations de la fonction.
    Pour la deuxième question, utilise le fait que fn(an)=0f_n(a_n)= 0fn​(an​)=0.


  • mtschoon

    Bonjour,

    @Mariem-jabloun , sur le web, je viens de trouver un énoncé qui ressemble au tien mais avec des conditions supplémentaires.
    Je l'indique :
    Pour tout entier naturel n>= 2, soit fn la fonction définie sur [0;1] par fn(x)=x^3-2nx+1.
    a)démontrer que l'équation fn(x)=0 admet une unique solution An dans l'intervalle [0;1].
    b)démontrer que pour tout entier naturel n>=2 , An<= 1/n.
    (il y a ensuite une question relative à la limite de An)

    Ces conditions sont-elles indiquées dan ton énoncé ?


  • Mariem jabloun

    Bonjour, voici tout l énoncé
    pour tout entier n=>2 ,on pose fn(x)=x^3-2nx+1.
    1-montrer que fn est strictement décroissante sur[0,1]
    2-prouver que fn(x)=0 admet une unique slotuion an dans ]0,1[
    3-a/verifier que pour tout n=>2 fn+1(an)=-2an
    b/montrer que la suite (an) est décroissante
    c/deduire que la suite (an) est convergente
    4-a/montrer que pour tout an<=1 , an<=1/n
    b/ preciser la limite de an


  • mtschoon

    @Mariem-jabloun , d'accord pour l'énoncé,

    Quelques pistes pour démarrer,

    n≥2n\ge 2n≥2 et fn(x)=x3−2nx+1f_n(x)=x^3-2nx+1fn​(x)=x3−2nx+1 pour x∈[0,1]x\in[0,1]x∈[0,1]

    fn′(x)=3x2−2nf'_n(x)=3x^2-2nfn′​(x)=3x2−2n

    Tu prouves que fn′(x)<0f'_n(x) \lt 0fn′​(x)<0

    Pour cela :

    x2≤1x^2\le1x2≤1 donc 3x2≤33x^2\le 33x2≤3
    n≥2n\ge 2n≥2 donc −2n≤−4-2n\le -4−2n≤−4

    En ajoutant membre à membre :

    3x2−2n≤3−43x^2-2n\le 3-43x2−2n≤3−4 donc 3x2−2n≤−13x^2-2n\le -13x2−2n≤−1 donc 3x2−2n<03x^2-2n\lt 03x2−2n<0 donc fn′(x)<0f'_n(x) \lt 0fn′​(x)<0

    fff est strictement décroissante sur [0,1]

    fn(0)=1f_n(0)=1fn​(0)=1
    fn(1)=2−2n=2(1−n)f_n(1)=2-2n=2(1-n)fn​(1)=2−2n=2(1−n)
    Vu que n≤2n\le 2n≤2, f(1)<0f(1)\lt 0f(1)<0

    f est définie, dérivable donc continue et strictement décroissante de [0,1][0,1][0,1] vers [2(1−n),1][2(1-n), 1][2(1−n),1]

    0∈[2(1−n),1]0\in [ 2(1-n), 1]0∈[2(1−n),1] donc, avec le théorème des valeurs intermédiaires , tu peux conclure qu'il existe une valeur ana_nan​ de [0,1] telle que fn(an)=0f_n(a_n)=0fn​(an​)=0

    (Tu peux faire le tableau de variation de fnf_nfn​ sur [0,1] pour mieux comprendre, si besoin.)

    Essaie de poursuivre et demande si besoin.


  • Mariem jabloun

    @mtschoon
    j ai déjà fait tous ça mais j ai pas arriver a montrer que la suite an est décroissante
    aussi a montrer que an<=1/n


  • mtschoon

    @Mariem-jabloun ,

    Une autre fois, avec l'énoncé, indique ce que tu as déjà fait pour éviter de le refaire pour rien...

    Piste, pour prouver que (a_n) décroissante.

    fn+1(an+1)=0f_{n+1}(a_{n+1})=0fn+1​(an+1​)=0
    fn+1(an)=−2anf_{n+1}(a_n)=-2a_nfn+1​(an​)=−2an​ donc fn+1(an)<0f_{n+1}(a_n) \lt 0fn+1​(an​)<0

    donc : fn+1(an)<fn+1(an+1)f_{n+1}(a_n) \lt f_{n+1}(a_{n+1})fn+1​(an​)<fn+1​(an+1​)

    or, fn+1f_{n+1}fn+1​ est décroissante;

    On inverse l'ordre , d'où : an+1<ana_{n+1} \lt a_nan+1​<an​


  • Mariem jabloun

    @mtschoon
    merci beaucoup
    pourriez vous m aider a l autre question 4-a


  • mtschoon

    @Mariem-jabloun ,

    Piste pour montrer que an≤1na_n\le \dfrac{1}{n}an​≤n1​

    Par exemple,

    fn(an)−fn(1n)=0−fn(1n)=−fn(1n)f_n(a_n)-f_n(\dfrac{1}{n})=0-f_n(\dfrac{1}{n})=-f_n(\dfrac{1}{n})fn​(an​)−fn​(n1​)=0−fn​(n1​)=−fn​(n1​)

    En calculant −fn(1n)-f_n(\dfrac{1}{n})−fn​(n1​), tu dois trouver :

    −fn(1n)=1−1n3-f_n(\dfrac{1}{n})=1-\dfrac{1}{n^3}−fn​(n1​)=1−n31​

    donc : fn(an)−fn(1n)=1−1n3f_n(a_n)-f_n(\dfrac{1}{n})=1-\dfrac{1}{n^3}fn​(an​)−fn​(n1​)=1−n31​

    Tu justifies que : 1−1n3≥01-\dfrac{1}{n^3}\ge 01−n31​≥0

    donc : fn(an)−fn(1n)≥0f_n(a_n)-f_n(\dfrac{1}{n}) \ge 0fn​(an​)−fn​(n1​)≥0

    donc : fn(an)≥fn(1n)f_n(a_n)\ge f_n(\dfrac{1}{n}) fn​(an​)≥fn​(n1​)

    Vu que fnf_nfn​ est décroissante, on inverse l'ordre :

    an≤1na_n \le \dfrac{1}{n}an​≤n1​

    CQFD.


  • mtschoon

    @Mariem-jabloun ,

    Je pense que tu n'auras pas de difficulté pour terminer,

    (an)(a_n)(an​) suite décroissante et minorée par 0 donc convergente.

    Avec la réponse à la 4)a), tu auras la limite cherchée.


  • Mariem jabloun

    @mtschoon
    oui ça va pour les autres questions
    Merci beaucoup


  • mtschoon

    De rien @Mariem-jabloun et bon travail !


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