besoin d'aide une suite bien compliquée
-
LLéina dernière édition par
Bonjour,
J'ai un dm à rendre sur une suite bien compliquée:
Enoncé:
La suite U est définie pour n ≥ 1 par U1 = 2 et la relation, valable pour tout n ≥ 1
ln(un+1)=12[ln(un)+ln(n(n+1)2)]ln(u_{n+1})=\frac{1}{2}[ln(u_n)+ln(\frac{n}{(n+1)^2})]ln(un+1)=21[ln(un)+ln((n+1)2n)]- Vérifier que cette suite est effectivement bien définie et que tous ses termes sont inférieurs ou égaux à 2.
- on pose pour n ≥ 1, vn=nunv_n= nu_{n}vn=nun, puis wn=ln(vn)w_n=ln(v_n)wn=ln(vn)
Déterminer la relation entre VnV_nVn et Vn+1V_{n+1}Vn+1 et en déduire que la suite (Wn(W_n(Wn) est une suite géométrique dont on précisera la raison.
-
montrer que la suite (Wn(W_n(Wn) converge et en déduire que la suite (unu_{n}un) converge vers une limite que l'on précisera.
-
Calculer la somme $s_{n}=w_1+w_2+...+wn_$
En déduire une expression du produit pn=v1v2...vnp_{n}=v_1v_2...v_npn=v1v2...vn, puis une expression du produit qn=u1u2...unq_{n}=u_1u_2...u_nqn=u1u2...un
Etudier les limites éventuelles des suites (Sn), (Pn) et (Qn).J'ai essayé:
- ln(un+1)=12[ln(un)+ln(n(n+1)2)]ln(u_{n+1})=\frac{1}{2}[ln(u_n)+ln(\frac{n}{(n+1)^2})]ln(un+1)=21[ln(un)+ln((n+1)2n)] est définie sur ]-1;+00[
car ln(un+1)ln(u_{n+1})ln(un+1) est définie sur ]-1;+00[ et que UnU_nUn ≠ -1
ln(unln(u_nln(un) est défini sur ]0;+00[.Pour un entier naturel quelconque, soit la propriété P(n):
" ln(un+1)=12[ln(un)+ln(n(n+1)2)]u_{n+1})=\frac{1}{2}[ln(u_n)+ln(\frac{n}{(n+1)^2})]un+1)=21[ln(un)+ln((n+1)2n)] ".
Initialisation: au rang n=1
ln(u1+1)=12[ln(u1)+ln(1(1+1)2)]u_{1+1})=\frac{1}{2}[ln(u_1)+ln(\frac{1}{(1+1)^2})]u1+1)=21[ln(u1)+ln((1+1)21)]
ln(u2)=12[ln(2)+ln(14)]u_{2})=\frac{1}{2}[ln(2)+ln(\frac{1}{4})]u2)=21[ln(2)+ln(41)]
ln(u2)=12[ln(1(2))]u_{2})=\frac{1}{2}[ln(\frac{1}{(2)})]u2)=21[ln((2)1)]
ln(u2u_{2}u2)environ egal-0,34Donc ln(u2ln(u_2ln(u2) est bien strictement inférieur à 2
Donc "ln(un+1)=12[ln(un)+ln(n(n+1)2)]u_{n+1})=\frac{1}{2}[ln(u_n)+ln(\frac{n}{(n+1)^2})]un+1)=21[ln(un)+ln((n+1)2n)] " est vraie.Transmissibilité:
Soit n un entier naturel quelconque; supposons P(n) vraie, c'est-à-dire ln(un+1)=12[ln(un)+ln(n(n+1)2)]u_{n+1})=\frac{1}{2}[ln(u_n)+ln(\frac{n}{(n+1)^2})]un+1)=21[ln(un)+ln((n+1)2n)] ; par hypothèse:n ≥ 1
n+1 ≥ 2
(n+1)² ≥ 4
1(n+1)2\frac{1}{(n+1)^2}(n+1)21 ≤ 14\frac{1}{4}41
n(n+1)2\frac{n}{(n+1)^2}(n+1)2n ≤ 14\frac{1}{4}41
ln(1(n+1)2\frac{1}{(n+1)^2}(n+1)21) ≤ ln(14\frac{1}{4}41)
ln(un)+ln(1(n+1)2\frac{1}{(n+1)^2}(n+1)21) ≤ ln(14\frac{1}{4}41)+ln(2)
12[ln(un)+ln(n(n+1)2)]\frac{1}{2}[ln(u_n)+ln(\frac{n}{(n+1)^2})]21[ln(un)+ln((n+1)2n)] ≤ 1/2[ln(14\frac{1}{4}41)+ln(2)]Donc ln(un+1u_{n+1}un+1) ≤ -0,34
Donc P(n+1) est vraie.
Conclusion: Par le principe de récurrence, la propriété P(n):
"ln(un+1)=12[ln(un)+ln(n(n+1)2)]u_{n+1})=\frac{1}{2}[ln(u_n)+ln(\frac{n}{(n+1)^2})]un+1)=21[ln(un)+ln((n+1)2n)] " est donc vraie pour tout entier naturel n.
Est-ce que c'est bon?2)J'ai essayé d'utiliser ma méthode mais je ne parviens pas
n ≥ 1
Vn= nunu_{n}un
vn+1=(n+1)un+1v_{n+1}=(n+1)u_{n+1}vn+1=(n+1)un+1
vn+1=nun+1(n+1)+un+1v_{n+1}=n u_{n+1}(n+1)+u_{n+1}vn+1=nun+1(n+1)+un+1
là je bloque et
WWW{n+1}/Wn/W_n/Wn = ln(Vln(Vln(V{n+1})/ln(Vn)/ln(V_n)/ln(Vn) = ln(nUln(nUln(nU{n+1}+U+U+U{n+1})/ln(nUn)/ln(nU_n)/ln(nUn).
car je n'arrive pas à trouver les résultats de ceci:
Vn= nunu_{n}un
vn+1=(n+1)un+1v_{n+1}=(n+1)u_{n+1}vn+1=(n+1)un+1
vn+1=nun+1(n+1)+un+1v_{n+1}=n u_{n+1}(n+1)+u_{n+1}vn+1=nun+1(n+1)+un+1 :frowning2:Merci de votre aide
Léina
Intervention de Zorro = modif pour que le tout soit plus lisible (≥ et ≤ ) , aération du texte , mise en indice en dehors du LaTex et correction des erreurs d'affichage venant du symbole inférieur
-
Bonjour,
Pour la 1 je pense que ta démonstration de l'existence de UnU_nUn pour tout n ≥ 1 est à revoir. En effet ta démonstration ne tient pas debout.
Un+1U_{n+1}Un+1 existe si et seulement si ln(un)+ln(n(n+1)2)ln(u_n)+ln\left({\frac{n}{(n+1)^2}}\right)ln(un)+ln((n+1)2n) existe
donc il faut que ln(un), et ,ln(n(n+1)2)\text{ln}(u_n) ,\text{ et }, \text{ln}\left({\frac{n}{(n+1)^2}}\right)ln(un), et ,ln((n+1)2n) existent
Rappelons que ln(x) existe si et seulment si x > 0
pour le 2ème terme c'est évident n(n+1)2\frac{n}{(n+1)^2}(n+1)2n existe (n ≠ -1) et est bien un nombre positif
Pour le premier il faut montrer que unu_nun est toujours positif quelque soit n ≥ 1
Je te laisse le soin de le faire.
Dans ta récurrence pour démontrer que pour tout n ≥1 alors UnU_nUn ≤ 2 , il y a un passage qui me semble bizarre : quand tu multiplies à la 4ème ligne le terme de gauche par n et pas celui de droite !
Pour la suite je regarderai plus tard car vue l'heure tardive, je risquerais de faire des erreurs dues à la fatigue.