Exercice suite numérique et coefficient binomiale


  • Wil Fried

    Bonjour, svp j'ai besoin d'un coup de main.
    ∀n€IN,Un=C2nn=2n!n!2\forall n € IN, U_{n}=C_{2n}^{n}=\frac{2n!}{n!^{2}}nIN,Un=C2nn=n!22n!

    1. Pour tout n de N, simplifier le quotient Un+1Un\frac{U_{n+1}}{U_{n}}UnUn+1
      Je trouve que ce quotient est égal à 2(2n+1)n+1\frac{2(2n+1)}{n+1}n+12(2n+1).
      En déduire que U_{n+1} sup ou égal à 2U_{n}
      J'ai fais cela.
    2. Démontrer par récurrence que $U_{n+1} sup ou égal à 2^n.
      C'est là que je suis bloqué. Je ne sais pas trop comment faire cela.

  • mtschoon

    @Wil-Fried , bonjour,

    Les propriétés de la question 1) , que tu as démontées, s'appliquent pour tout nnn de NNN
    Tu peux (et dois) les utiliser pour la récurrence de la question 2)

    Piste ,

    Initialisation pour n=0n=0n=0
    Tu calcules U1U_1U1 et tu trouver U1=2U_1=2U1=2
    Or 20=12^0=120=1 donc U1≥20U_1\ge 2^0U120

    Hérédité
    Tu supposes pour une valeur nnn de NNN : Un+1≥2nU_{n+1}\ge 2^{n}Un+12n
    Tu dois démontrer que Un+2≥2n+1U_{n+2}\ge 2^{n+1}Un+22n+1

    Démonstration :
    D'après la première question, pour tout nnn de NNN, Un+1≥2UnU_{n+1}\ge 2U_nUn+12Un donc
    Un+2≥2Un+1U_{n+2}\ge 2U_{n+1}Un+22Un+1

    Par hypothèse de la récurrence : Un+1≥2nU_{n+1}\ge 2^{n}Un+12n

    Par transitivité de la relation ≥\ge :

    Un+2≥2Un+1≥2(2n)U_{n+2}\ge 2U_{n+1}\ge 2(2^n)Un+22Un+12(2n) donc .... (je te laisse terminer)


  • Wil Fried

    @mtschoon Bonjour, merci beaucoup


  • mtschoon

    De rien @Wil-Fried .
    J'espère que tu as terminé la démonstration sans difficulté.


  • Wil Fried

    @mtschoon Oui oui j'ai pu terminer la démonstration.
    On me demande pour la dernière question d'en déduire la limite de la suite UnU_{n}Un

    Je sais que je dois me servir des deux relations trouvées à la question 1 et à la question 2, mais je ne sais pas trop comment.
    Voilà ma proposition :

    Un+1≥2UnU_{n+1}\geq2U_{n}Un+12Un et
    Un+1≥2nU_{n+1}\geq2^{n}Un+12n
      ⟹  \implies 2Un≤2n2U_{n}\leq2^{n}2Un2n ≤Un+1\leq U_{n+1}Un+1.... je constate que ça n'apporte pas grand-chose...


  • N
    Modérateurs

    @Wil-Fried Bonjour,

    Quelle est la limite de 2n2^n2n si nnn tend vers +∞+\infty+ ?


  • mtschoon

    @Wil-Fried ,

    Mais oui, la propriété démontrée à la question 2) est utile.

    Tu sais donc que pour tout nnn ; Un+1≥2nU_{n+1}\ge 2^nUn+12n

    Comme te le demande Noemi, donne la limite de 2n2^n2n lorsque nnn tend vert +∞+\infty+ et tu pourras déduire la conclusion (théorème de comparaison)


  • Wil Fried

    @Noemi La limite de 2n2^{n}2n en +00 est +00.


  • mtschoon

    @Wil-Fried , tout à fait;

    lim⁡n→+∞2n=+∞\displaystyle \lim_{n\to +\infty}2^n=+\inftyn+lim2n=+

    Par comparaison, tu peux déduire la limite de Un+1U_{n+1}Un+1 qui sera la limite de la suite (Un)(U_n)(Un)


  • Wil Fried

    @mtschoon Super! Merci beaucoup


  • mtschoon

    De rien @Wil-Fried ,
    J'espère que tu as déduit que la suite (Un)(Un)(Un) diverge vers +∞\infty


  • Wil Fried

    @mtschoon Effectivement, c'est le résultat que j'ai trouvé.


  • mtschoon

    @Wil-Fried ,
    C'est parfait !


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