Démontrer une inégalité sur les suites par récurrence


  • F

    Bonsoir

    J'ai un petit exercice de suite et je ne comprends ou pas bien la question ou je ne sais pas comment procéder pour y répondre^^.

    Alors soit unu_nun et vnv_nvn deux suites réelles avec n ∈ N.
    u1u_1u1=13
    uuu_{n+1}=((u=((u=((u_n+2vn+2v_n+2vn)/3) avec n≥1

    et
    v1v_1v1=1
    vvv_{n+1}=((u=((u=((u_n+3vn+3v_n+3vn)/4) avec n≥1

    On me demande des conjectures...J'y arrive...
    On me demande de démontrer par récurrence que pour tout n≥1 unu_nunvnv_nvn.
    J'y arrive aussi^^.

    On me demande:

    "En déduire que les suites unu_nun et vnv_nvn sont monotone" (avec n qui ∈ à N*,pour les 2 suites).

    C'est ça que je comprends pas...
    Pour moi une suite monotone c'est:
    "Dire que u est monotone signifie que u est croissante ou décroissante"
    Est ce queje me trompe sur ma définition et ,si je ne me trompe pas pourriez vous m'aidez?
    Merci d'avance

    PS:J'ai compris que uuu_n−vn-v_nvn≥0...Mais je ne vois pas en quoi que l'une soit croissante ou décroissante ou non monotone change quelque chose à l'égalité ci dessous...Tant que u est supérieur à v elle peut faire des vagues ,non(courbe en forme de vague)?


  • Zorro

    on part de un≥vnu _{n} \geq v_nunvn donc en multipliant par 2

    2un≥2vn2u _{n} \geq 2v_n2un2vn

    on ajoute unu _{n}un aux 2 termes de cette inéquation

    3un≥2vn+un3u _{n} \geq {2v_n + u _{n}}3un2vn+un on divise par 3

    3un3≥2vn+un3\frac{3u _{n}}{3} \geq {\frac{2v_n + u _{n}}{3}}33un32vn+un

    et là on reconnait un≥2vn+un3u _{n} \geq {\frac{2v_n + u _{n}}{3}}un32vn+un soit

    un≥un+1u _{n} \geq {u _{n+1}}unun+1

    donc u est décroissante.

    tu essayes d'utiliser la même méthode pour v en partant de vn≤unv _{n} \leq u_nvnun


  • F

    Merci.
    Mon exo étant en fait un devoir,je ferais peut être encore appel à vous sur ce message(pour pas flooder).
    J'ai réussit vnv_nvnunu_nun parce qu'on m'a mis sur la voix^^.


  • Zorro

    J'ai du mal à comprendre comment on pourrait répondre à un questionnement selon que ce soit un exo ou un devoir !!!

    Si tu poses une question c'est que tu as une interrogation sur la façon de résoudre le problème !!! que ce soit pour un exo ou pour un devoir !!!

    Notre réponse ne changera pas ....

    Tu nous disais que tu avais réussi à montrer que unu_nun >= vnv_nvn donc je me sers de cette info pour ma démonstration (comme le sujet le suggère puisqu'il est dit "" en déduire que les suites sont monotones "")

    As-tu réussi à montrer que la suite V était croissante ou décroissante ?


  • F

    Je crois que j'ai du mal m'exprimer...Enfin y a eu une incompréhension.
    Par votre raisonnement je trouve que v est croissante.
    Ensuite on me demande de faire le raisonnement à l'aide de Suite auxiliaires.
    Je note w même chose que wnw_nwn pour simplifier,aussi t même chose que tnt_ntn,v même chose que vnv_nvn et u même chose que unu_nun.
    On pose w=v-u
    Je demontre que la suite est géométrique,on me demande son expression en fonction de n qui est w=-12×(1/12n(1/12^{^n}(1/12n)
    On pose t=3×u+8×v
    Je demontre que la suite est constante en montrant que ttt{n+1}=tn=t_n=tn(j'ai quand même besoin des indices...)
    Dois je utiliser pour montrer que la suite est constante un raisonnement par récurrence ou démontrer que t</em>n+1t</em>{n+1}t</em>n+1=3×u+8×v suffit amplement?
    Je calcule t constante qui est égal à 47.

    On me demande alors "en déduire les expressions unu_nun et vnv_nvn en fonction de n,puis préciser la limite des suites (un(u_n(un) et (vn(v_n(vn)".
    Je fais une sorte de système:
    3u+8v=47
    v-u=-12×(1/12n(1/12^n(1/12n)

    Je résouds et je trouve vnv_nvn=(-36×(1/12n(1/12^n(1/12n)+47)/11
    et
    unu_nun=(47+96×(1/12n(1/12^n(1/12n))/11.

    Mais voilà,au début de l'exercice j'avais calculé u1,2,3,4u_{1,2,3,4}u1,2,3,4 et v1,2,3,4v_{1,2,3,4}v1,2,3,4 et mes suites sont bonne sauf que u1u_1u1=5 d'après ma suite or il est égal à 13 dans l'énoncé.Donc uuu_1=u2=u_2=u2(d'après ce que j'ai trouvé...)
    La suite est bonne (au niveau de l'évolution des valeurs) mais elle est décalée vers "l'arrière"...
    De même pour vnv_nvn...
    Ou est ma faute?

    Merci d'avance


  • Zorro

    Je comprends, maintenant, tu voulais nous prévenir que ce n'était que le début d'un exercice plus long. Oublie ma réaction. Je regarde ce que tu as fait et je reviens.


  • Zorro

    Cela vient de ton expression de wnw_nwn en fonction de n

    si wnw_nwn est une suite géométrique de raison q

    wn=w0qnw_{n} = w_{0} \quad q^nwn=w0qn ou wn=w1qn−1w_{n} = w_{1} \quad q^{n-1}wn=w1qn1

    si tu montres que pour tout n > 1, on a tn+1t_{n+1}tn+1 = tnt_ntn pas besoin de passer par un récurrence.

    Tes calculs de unu_nun et vnv_nvn seraient justes si tu avais la bonne expression de wnw_nwn


  • F

    Effectivement,je me suis légèrement trompé quant à l'expression de wnw_nwn...
    Donc je trouve la vraie bonne réponse:wnw_nwn=-12×(1/12n−1(1/12^{n-1}(1/12n1)
    Je remplace l'ancien wnw_nwn par celui trouvé ci dessus et en vérifiant je trouve la bonne réponse...
    Merci


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