Ecrire Un en fonction de n
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Lloicstephan dernière édition par
bonsoir a tous je suis tombé sur un exercice ou je dois calculer la somme
j'ai entendu parler d'une méthode dite descendante que je ne comprend d'ailleurs pas j'aimerais un peu d'aide
la suite en question st définie par récurrence telle que
Un+1=Un+n2−nU_{n+1}=U_n+n^2-nUn+1=Un+n2−n et U0=−2U_0=-2U0=−2 sachant que pour tout nnn de NNN nnn>333 et UnU_nUn >000
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@loicstephan Bonjour,
Tu écris chaque terme
Si n=0n = 0n=0, U1=U0U_1=U_0U1=U0
Si n=1n= 1n=1, U2=U1U_2=U_1U2=U1
Si n=2n= 2n=2, U3=U2+22−2U_3=U_2+2^2-2U3=U2+22−2
Si n=3n= 3n=3, ...
.....
Pour n , Un=Un−1+(n−1)2−(n−1)U_n=U_{n-1}+(n-1)^2-(n-1)Un=Un−1+(n−1)2−(n−1)
Puis tu additionnes l'ensemble des égalités et tu simplifies l'expression
U1+U2+...+Un=......U_1+U_2+...+U_n= ......U1+U2+...+Un=......
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BBlack-Jack dernière édition par
Bonjour,
C'est sans difficultés majeures ... mais cela ne me semble quand même pas immédiat en Secondaire.
U1 = U0 + (0²-0)
U2 = U1 + (1²-1) = U0 + (0²-0) + (1²-1)
U3 = U2 + (2²-2) = U0 + (0²-0) + (1²-1) + (2²-2)
...Un=Uo+Σk=0n−1(k2−k)Un = Uo + \Sigma_{k=0}^{n-1} (k^2-k)Un=Uo+Σk=0n−1(k2−k)
Un=Uo+Σk=0n−1(k2)−Σk=0n−1(k)Un = Uo + \Sigma_{k=0}^{n-1} (k^2) - \Sigma_{k=0}^{n-1} (k)Un=Uo+Σk=0n−1(k2)−Σk=0n−1(k)
On démontre (par exemple par récurrence) qu'on aboutit à :
Un=Uo+n(n−1)(n−2)3U_n = Uo + \frac{n(n-1)(n-2)}{3}Un=Uo+3n(n−1)(n−2)Et donc avec Sn = Uo + T1 + ... + Un :
Sn=(n+1).Uo+13Σk=0n [k(k−1)(k−2)]Sn = (n+1).Uo + \frac{1}{3} \Sigma_{k=0}^n\ [k(k-1)(k-2)] Sn=(n+1).Uo+31Σk=0n [k(k−1)(k−2)]
Sn=(n+1).Uo+13Σk=0n [k3−3k2+2k]Sn = (n+1).Uo + \frac{1}{3} \Sigma_{k=0}^n\ [k^3-3k^2+2k] Sn=(n+1).Uo+31Σk=0n [k3−3k2+2k] (1)
Soit on sait ou on démontre par récurrence que :
Σk=0n [k]=n(n+1)2\Sigma_{k=0}^n\ [k] = \frac{n(n+1)}{2}Σk=0n [k]=2n(n+1)
et
Σk=0n [k2]=n(n+1)(2n+1)6\Sigma_{k=0}^n\ [k^2] = \frac{n(n+1)(2n+1)}{6}Σk=0n [k2]=6n(n+1)(2n+1)
et
Σk=0n [k3]=(Σk=0n[k])2\Sigma_{k=0}^n\ [k^3] = (\Sigma_{k=0}^n [k])^2Σk=0n [k3]=(Σk=0n[k])2Et en utilisant ces 3 relations dans (1), après simplification, on trouve :
Sn=(n+1).Uo+n4−2n3−n2+2n12S_n = (n+1).Uo + \frac{n^4-2n^3-n^2+2n}{12}Sn=(n+1).Uo+12n4−2n3−n2+2n
Si c'est quelque chose comme cela qui est attendu, cela me semble un rien "hard" en Secondaire
Peut être que la piste de Noemi permet d'attiver au but plus facilement ?
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Bonjour tout le monde,
@loicstephan, tu n'a pas donné un énoncé très clair.
J'ai cru comprendre que ce que tu souhaites, c'est ce qui est écrit dans le titre "Ecrire Un en fonction de n"
Comme tu parles de "suite descendante" , je pense (?) qu'il s'agit de faite une disposition pratique "descendante", en mettant les termes de la suite les uns en dessous des autres et, ajoutant membre à membre et simplifiant, il reste UnU_nUn en fonction de nnn (personnellement, j'appelle ça une somme "télescopique")
Ainsi, on obtient :Un=U0+[(n−1)2+(n−2)2+...+02]−[(n−1)+(n−2)+...+02]U_n=U_0+[(n-1)^2+(n-2)^2+...+0^2]-[(n-1)+(n-2)+...+0^2]Un=U0+[(n−1)2+(n−2)2+...+02]−[(n−1)+(n−2)+...+02]
c'est à dire :
Un=−2+∑k=0n−1k2−∑k=0n−1k\displaystyle U_n=-2+\sum_{k=0}^{n-1}k^2-\sum_{k=0}^{n-1}kUn=−2+k=0∑n−1k2−k=0∑n−1kPour calculer les deux sommes ∑k=0n−1k2\displaystyle \sum_{k=0}^{n-1}k^2k=0∑n−1k2 et ∑k=0n−1k\displaystyle \sum_{k=0}^{n-1}kk=0∑n−1k, tu as les formules dans ton cours ou bien tu regardes ici, mais il faut remplacer nnn par n−1n-1n−1 , car les formules usuelles donnent :
∑k=0nk2\displaystyle \sum_{k=0}^{n}k^2k=0∑nk2 et ∑k=0nk\displaystyle \sum_{k=0}^{n}kk=0∑nkhttp://villemin.gerard.free.fr/Wwwgvmm/Identite/SomDemo.htm
Reposte si ce n'est pas ce que tu cherches ou si ce n'est pas clair.
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Lloicstephan dernière édition par
bonjour @Black-Jack @mtschoon @Noemi c'est l'objet de mon post
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Lloicstephan dernière édition par
@mtschoon @Noemi @Black-Jack
merci a tous de m'éclairer! @mtschoon c'est exactement ce que je cherchais et l'utilisation des barres en pointillé m'a permis de saisir ce qui paraissait abstrait merci bien
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De rien @loicstephan,
Nous faisons au mieux.
C'est parfait si tu as bien compris les simplifications.