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Niveau Maths sup
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Etude de fontion, application à une suite

Posté par
fingolfin06
07-02-09 à 17:00

Je suis en prépa littéraire lettres et sciences sociales (donc j'ai des maths :p) et, Dans un exercice d'étude de fonction, il m'est demandé ceci, qui me pose problème :
La fonction de départ est : f(x) = (2x²+2x-1) / (x²+x) sur R+*
Et dans une question , j'ai pu trouver une autre forme de f : f(x) = 2 - 1/x + 1/(x+1)

5) On considère la suite (Un) définie pour tout n de N* par : Un = 2 - f(n)
a) Calculer la somme Sn = u1 + u2 + ..... + Un
b) Détermner la limite de Sn quand n tend vers +infini

Posté par
Narhm
re : Etude de fontion, application à une suite 07-02-09 à 17:24

Bonjour,

On a alors pour tout n1, u_n=2-f(n) = 2 -(2-\fr{1}{n}+\fr{1}{n+1})=\fr{1}{n}-\fr{1}{n+1}

Ensuite, tu remarques que c'est très pratique puisque : 3$ S_n=\Bigsum_{k=1}^{n}u_k=\Bigsum_{k=1}^{n} \fr{1}{k}-\fr{1}{k+1}.
C'est une somme télescopique. Essaie de voir pour n=2, n=3, Sn se simplifie très bien et du coup tu pourras exprimer Sn en fonction de n tout simplement. Ca te servira pour trouver la limite de Sn en plus l'infinie.

Posté par
fingolfin06
re : Etude de fontion, application à une suite 07-02-09 à 17:25

Très bien, merci à toi narhm

Posté par
fingolfin06
re : Etude de fontion, application à une suite 07-02-09 à 17:51

donc en fait, Sn = 1/n - 1/(n+1)  ?

Posté par
fingolfin06
re : Etude de fontion, application à une suite 07-02-09 à 17:53

oula non !! En fait, j'ai du mal à comprendre les suites et ce qu'elles représentent :s
Mais de quelle nature est la suite Un = 1/n - 1/(n+1) ? ce n'est ni une suite géométrique ni une suite arithmétique donc c'est pour cela que je n'arrive pas à déterminer la somme car je n'ai pas de formule à appliquer...

Posté par
Narhm
re : Etude de fontion, application à une suite 07-02-09 à 18:15

Une suite c'est ni plus ni moins qu'une application de dans   ou . On lui donne un entier naturel, elle nous renvoie un réel ou un complexe, c'est tout.

Effectivement, cette suite n'a pas de caractéristique propre ( arithmétique, géométrique ...).
On ne peut pas toujours appliquer les formules ^^

Citation :
Essaie de voir pour n=2, n=3, Sn se simplifie très bien et du coup tu pourras exprimer Sn en fonction de n tout simplement.

As-tu essayé ?

3$ S_n = u_1+u_2+\cdots+u_{n-1} + u_n = \fr{1}{1}-\fr{1}{1+1}+\fr{1}{2}-\fr{1}{2+1}+\cdots+\fr{1}{n-1}-\fr{1}{n-1+1} + \fr{1}{n}-\fr{1}{n+1}
N'y a-t-il pas une simplification de certains termes dans Sn ?

Posté par
fingolfin06
re : Etude de fontion, application à une suite 07-02-09 à 18:21

Et bien je n'ai jamais réellement compris le développement d'une suite, par exemple ici, pourquoi tu passes de u1+u2+.... à u[/sub]n-1 + u[sub]n
Et du coup, j'ai du mal à me représenter concrètement la suite et, par conséquent, à la simplifier...

Posté par
Narhm
re : Etude de fontion, application à une suite 07-02-09 à 18:39

(Sn)n est définie comme étant la somme des n premiers termes de la suite (un)n. En d'autres termes S_n=\Bigsum_{k=1}^{n}u_k, tu comprends cette notation ?

Concrètement:
3$ S_1=u_1, \ S_2=u_1+u_2, \ S_3=u_1+u_2+u_3, \ S_{51}= u_1+u_2+u_3+\cdots(=\text{tout plein de termes jusqu'a }u_{40})+u_{41}+u_{42}+u_{43}+\cdots(\text{tout plein de termes jusqu'a }u_{49})+u_{50}+u_{51}
ok ?
Maintenant, sachant que pour tout n>0, u_n=\fr{1}{n}-\fr{1}{n+1}, c'est à dire que u_1=\fr{1}{1}-\fr{1}{1+1}=1-\fr{1}{2}, \ u_2=\fr{1}{2}-\fr{1}{2+1}=\fr{1}{2}-\fr{1}{3} etc... Ne vois-tu pas que des termes vont etre ajoutés puis soustraits et donc s'annuler ?

Posté par
fingolfin06
re : Etude de fontion, application à une suite 07-02-09 à 18:44

Oui je le vois mais je ne vois pas quelle forme de notation finale je dois trouver pour truver S[sub][/sub]n

Posté par
Narhm
re : Etude de fontion, application à une suite 07-02-09 à 18:53

Alors, regardons,

S_2=u_1+u_2 = 1-\fr{1}{2}+\fr{1}{2}-\fr{1}{3} = 1-\fr{1}{3}\\ S_3=u_1+u_2+u_3=1-\fr{1}{2}+\fr{1}{2}-\fr{1}{3}+\fr{1}{3}-\fr{1}{4}=1-\fr{1}{4}\\ S_4=1-\fr{1}{2}+\fr{1}{2}-\fr{1}{3}+\fr{1}{3}-\fr{1}{4}+\fr{1}{4}-\fr{1}{5}=1-\fr{1}{5}
Tu vois à peu près à quoi ca va ressembler maintenant ?

Il ne restera alors plus qu'à le prouver

Posté par
fingolfin06
re : Etude de fontion, application à une suite 07-02-09 à 18:55

Aaaahhh d'accord !!
Je vois très bien, maintenant
Merci beaucoup !

Posté par
Narhm
re : Etude de fontion, application à une suite 07-02-09 à 19:12

De rien
Si tu bloques, n'hésite pas.



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