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Niveau première
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exercice type

Posté par
Touf35
24-05-09 à 14:17

bonjour

voici mon exercice :

soit (Un) la suite définie par :

Uo = -2   et   Un+1= -Un+n
                     ------
                       4

1) calculer les premiers termes de la suite (Un) et émettre une conjecture sur le comportement de Un lorsque n tend vers +OO

2) soit (Vn) la suite définie par :
Vn= Un+1 -Un

a- montrer que la suite (Vn) vérifie :
Vn+1= -1/4Vn + 1/4

b- en s'inspirant de la méthode de l'exercice précédent, exprimer Vn en fonction de n

3) en remarquant que :
Un = Vn-1 + Vn-2 + ... + Vo + Uo, déterminer l'expression de Un en fonction de n

4) En déduire la limte de (Un)



le 1) j'ai fait, le 2) a- le professeur à corrigé
mais je bloque :

Vn+1 = Un+2 - Un+1
     = -Un+1 + (n+1)
       ----------------- - Un+1
           4    
     = -Un+1     n+1
       ------  + ---- - Un+1
         4         4
     = -5/4 Un+1 - n+1
                   ---
                    4

après on calcule l'autre parti c'est à dire -1/4Vn + 1/4 et on trouve le même résultat donc on en conclu que Vn+1= -1/4Vn + 1/4, mais l'endroit où je n'ai pas compris c'est celui qui est en gras et italique ; comment on passe de Un+2 à  
-Un+1 + (n+1)
-----------------
      4

Merci

Posté par
sarriette Correcteur
re : exercice type 24-05-09 à 15:33

bonjour,

tu as la formule de départ: u_{n+1} = \fr{-u_n+n}{4}

le terme u_{n+1} se calcule à partir du terme juste avant u_n et de n

si tu appliques cette formule un rang apres donc en n+2
tu as le terme u_{n+2} se calcule à partir du terme juste avant u_{n+1} et de n+1 donc: u_{n+2} = \fr{-u_{n+1}+(n+1)}{4}

oki?

Posté par
Touf35
re : exercice type 24-05-09 à 15:42

je pense oui ^^
ensuite on nous demande d'exprimer (Vn) en fonction de n
donc j'utilise
Vn = Vo qn

donc je calcule Vo :
Vn = Un+1 - Un
   = -Un + n
     ------- - Un
         4
   = -5Un + n
     --------
         4

donc Vo = -5Uo + n = 10/4 = 5/2
          --------
              4

Vn = Vo qn = 5/2 qn

mon problème est que je ne sais pas comment calculer q

merci

Posté par
sarriette Correcteur
re : exercice type 24-05-09 à 15:48

ton exercice précise: en s'inspirant de la méthode de l'exercice précédent

et si tu y jetais un oeil ?

Posté par
Touf35
re : exercice type 24-05-09 à 15:49

ba le truc c'est que j'ai pas fais l'exercice précédent !

Posté par
Touf35
re : exercice type 24-05-09 à 15:52

pouvez vous m'expliquer si vous voyez comment faire ?
car j'ai fais un calcule pour trouver q mais en fait j'ai trouvé (Vn) :s

Posté par
sarriette Correcteur
re : exercice type 24-05-09 à 15:58

eh bien je pense que dans l'autre exo on te fait construire une nouvelle suite Wn = Vn-1/5
puis on te demande de montrer que (Wn) est une suite géométrique de raison (-1/4)

on aura donc Wn = W0*(-1/4)^n

tu en déduis Vn = Wn +1/5 = W0*(-1/4)^n + 1/5

Posté par
sarriette Correcteur
re : exercice type 24-05-09 à 16:01

en fait Vn est une suite de type : Vn+1 = a*Vn + b et on l'étudie en construisant une nouvelle suite Wn = Vn + c avec c = -b/(1-a)

as tu vu ça en cours ou en exo?

Posté par
Touf35
re : exercice type 24-05-09 à 16:10

non ca ne me dis rien

dans l'autre exercie Vn est exprimé en fonction de Un
mais dans cet exercice Vn est exprimé en fonction de Un+1

la méthode de l'autre exercice :

Vn = Un-a     et     Un+1 = 3/5Un + 1     et      Uo = 2

donc

Vn+1   Un+1 - a   3/5Un +1-a   3/5 [Un + (1-a)/(3/5)]
---- = -------- = ---------- = ----------------------
Vn       Un-a        Un-a              Un-a

=> 1-a
   --- = -a   ->  1-a = -3/5a   ->   a = 5/2
   3/5

donc si a = 5/2 la suite (Vn) est une suite géo. de raison 3/5 et de premier terme Vo = Uo - 5/2 = 2-5/2 = -1/2

donc après Vn = Vo qn = -1/2 x (3/5)n

voilà la méthode mais pour moi ca ne m'éclaire pas pour notre exercice :s

Posté par
sarriette Correcteur
re : exercice type 24-05-09 à 16:15

lol c'est exactement ce que je t'ai expliqué plus haut.

dans ton exo , occupe toi seulement ce Vn pour l'instant.

tu as Vn+1= -1/4Vn + 1/4 ok?

ici , ton Vn joue le role de Un dans l 'exo precedent.

tu auras donc sur le meme modele:

Wn= Vn-a et Vn+1= -1/4Vn + 1/4 et V0 = 5/2 ( si ce que tu as trouvé est juste)

suis maintenant le modèle et tu vas trouver le a et le W0

ce qui te donnera le Wn puis le Vn

allez, c'est parti!

Posté par
Touf35
re : exercice type 24-05-09 à 16:26

oui j'étais en train de me rendre compte de ca donc ca donne :
                         -Un+n
Vn = Un+1 - Un = --------  - Un = -5/4 Un + 1/4 n
                            4

Vn+1   -5/4 Un+1 + 1/4 (n+1)    -5/4[(-Un + n)/4] + 1/4 n + 1/4
---- = --------------------------- = ------------------------------------
Vn        -5/4 Un + 1/4 n                  -5/4 Un + 1/4 n


(-Un + n)/4 = -5/4 Un
-1/4 Un + 1/4 n = -5/4 Un
1/4 n = -3/4 Un
n = -3/8 Un

je suis bloquée là et je ne sais même pas pourquoi je fais ca :(

Posté par
sarriette Correcteur
re : exercice type 24-05-09 à 16:58

non non !

on s'interesse à Wn = Vn-a

3$\fr{Wn+1}{Wn} = \fr{Vn+1-a}{Vn-a} = \fr{-\fr{1}{4}Vn+\fr{1}{4}-a}{Vn-a} = \fr{-\fr{1}{4}[Vn+(\fr{\fr{1}{4}-a}{-\fr{1}{4}})]}{Vn-a}


et on resout: \fr{\fr{1}{4}-a}{-\fr{1}{4}}=-a


trouve a maintenant

Posté par
Touf35
re : exercice type 24-05-09 à 17:05

je ne comprends pas pourquoi on passe par Wn car cette méthode permet de montrer que Wn est une suite géo de raison et de premier terme que l'on définira alors qu'on nous demande d'exprimer Vn en fonction de n

1/4 - a
------- = -a
-1/4

-a = -1/4 -4a
-3a = -1/4
a = 1/12

Posté par
Touf35
re : exercice type 24-05-09 à 17:08

je me suis trompée

1/4 - a
------- = -a
-1/4

1/4 -a = 4a
1/4= 3a
a = 1/12

Posté par
sarriette Correcteur
re : exercice type 24-05-09 à 17:14

nope


\fr{\fr{1}{4}-a}{-\fr{1}{4}}=-a

\fr{1}{4}-a=\fr{a}{4}

\fr{1}{4} = \fr{a}{4}+a

\fr{1}{4}= \fr{5a}{4}

=> a=\fr{1}{5}


bien maintenant en prenant a = 1/5 on a Wn est une suite geometrique de raison 1/5 et de premier terme W0 = ... ( calcule le)

ce qui permet d'écrire : Wn = W0 (1/5)^n

et à quoi ça sert? ben on a construit Wn avec : Wn = Vn - a donc Vn = Wn + a
et donc Vn = W0 (1/5)^n + (1/5)

et on a Vn en fonction de n comme demandé...

tu vois?

Posté par
sarriette Correcteur
re : exercice type 24-05-09 à 17:21

pardon j'ai écrit une anerie !

si on prend a= 1/5 , Wn est une suite geometrique de raison (-1/4) et de premier terme Wo

donc Wn = W0 (-1/4)^n


et donc Vn = W0(-1.4)^n + 1/5 (comme dans mon post plus haut )

Posté par
sarriette Correcteur
re : exercice type 24-05-09 à 17:22

flute ! je tape trop vite, c'est (-1/4)^n pas 1.4 à la dernière ligne bien sûr

Posté par
sarriette Correcteur
re : exercice type 24-05-09 à 17:36

donc je te resume l'histoire:

\bullet on a Uo = -2 et Un+1 = (-un+n)/4

\bullet on construit Vn = Un+1 - Un
on a Vo = U1 - Uo = -3/2

\bullet pour etudier Vn on construit Wn = Vn - 1/5

on trouve que Wn est geometrique de raison (-1/4) et de premier terme W0 = V0 -1/5 = -17/10

on en deduit Vn = (-17/10)*(-1/4)^n + 1/5

vérifie les calculs

et on en est là...

on va maintenant essayer d'exprimer Un .

tu suis?

Posté par
Touf35
re : exercice type 24-05-09 à 17:37

oui pas de probleme !
donc Wo = 23/10

donc maintenant le 3)

Un = Vn-1 + Vn-2 + ... + Vo + Uo
                 1-qN  
   = Vn-1 x -------  + Uo
                 1-q
                                                1-qN
   = [23/10 x (-1/4)n-1+ 1/5] X --------  - 2
                                                1-q

N = Vo - Vn-1 +1
  = 5/2 - Vn-1 +1
  = 7/2 - Vn-1

et pour Q je ne vois pas comment le calculer

Posté par
Touf35
re : exercice type 24-05-09 à 17:40

je répondais à ton message précédent ^^

Posté par
sarriette Correcteur
re : exercice type 24-05-09 à 17:48

euh atta...
deja moi je trouve Wo = -17/10 mais j'ai pu me tromper .

ensuite :

un = ( somme des Vn de (n-1) à 0 ) + Uo


calculons cette somme . il y a n termes de n-1 à 0 .

Somme des V = somme des W + n*(1/5)

(Wn) etant une suite geometrique : somme des Wn = W0 \fr{1- (-1/4)^n}{1-(-1/4)}

arrange ça deja .

Posté par
Touf35
re : exercice type 24-05-09 à 17:51

je comprends strictement rien

Posté par
sarriette Correcteur
re : exercice type 24-05-09 à 17:53

lol je reconnais qu'il y a beaucoup de choses en meme temps ...

reprends tranquillement:

Un = \blue Vn-1 + Vn-2 + ... + Vo + Uo

la partie bleue c'est la somme des Vi depuis 0 jusqu'à n-1

tu es ok?

Posté par
Touf35
re : exercice type 24-05-09 à 17:53

Swo = 46/25 x (1 + (1/4)n)

Posté par
Touf35
re : exercice type 24-05-09 à 17:54

Vi qu'est ce que c'est ?

Posté par
sarriette Correcteur
re : exercice type 24-05-09 à 17:57

tu y es presque ( Vi c'est rien , oublie le ! )


moi j'ai SWo = (-34/25)×(1-(-1/4)n)

Posté par
Touf35
re : exercice type 24-05-09 à 17:58

j'ai beau recalculer Wà il est toujours le même :
Wo = Vo - a = 5/2 - 1/5 = 23/10

Posté par
Touf35
re : exercice type 24-05-09 à 18:00

1-(-1/4)n = 1 + (1/4)n
non ?

Posté par
sarriette Correcteur
re : exercice type 24-05-09 à 18:03

:d tu as raison , mon Vo était faux !! pff...

sinon pour ta deuxième question c'ets NON: 1-(-1/4)n 1 + (1/4)n

tu ne peut pas sortir le - de la parenthèse, il est avec une puissance n .

Posté par
Touf35
re : exercice type 24-05-09 à 18:05

ok pas de soucis
donc je vois pas à quoi ca nous sert de calculer Swo
(qui est égal à 46/25 x (1-(-1/4)n)

Posté par
sarriette Correcteur
re : exercice type 24-05-09 à 18:08

eh bien maintenant tu sais que :

somme des V = somme des W + n* 1/5


puis Un = somme des V + uo


et tu as fini ...

Posté par
Touf35
re : exercice type 24-05-09 à 18:19

à partir de quoi voyez vous ça : somme des V = somme des W + n* 1/5 ??

Posté par
sarriette Correcteur
re : exercice type 24-05-09 à 18:23

tu as :

Vn = Wn + 1/5


donc :

V0 = W0 + 1/5
V1 = W1 + 1/5
V2 = W2 + 1/5
V3 = W3 + 1/5
...
Vn-1 = Wn-1+ 1/5

il y a n lignes.

on ajoute toutes les egalites membre à membre.

sonne des V = somme des w + n*(1/5)

ok?

Posté par
Touf35
re : exercice type 24-05-09 à 18:27

ok je comprends mais pourquoi on ne multiplie pas tout par n ?
donc en gros :
Somme des V = n (Somme W + 1/5)

Posté par
sarriette Correcteur
re : exercice type 24-05-09 à 18:29

euh ben parce que c'ets faux lol

regarde bien le calcul...
les w changent mais pas les 1/5 qui se repetent n fois.

Posté par
Touf35
re : exercice type 24-05-09 à 18:31

ah oui d'accord je vois ^^

dis donc vous en avez de la patience pour m'expliquer tout ca c'est gentil de votre part !!


4) en déduire la limite de la suite Un :
donc s'ils nous disent cela c'ets par rapport à

Un = 46/25 x (1-(-1/4)n)+ 1/5n -2

donc la réponse est dedans ?

Posté par
sarriette Correcteur
re : exercice type 24-05-09 à 18:33

eh oui lol , la reponse est dedans...

Posté par
Touf35
re : exercice type 24-05-09 à 18:40

+OO

car si n augmente : 1/5 n augmente aussi
    si n augmente : (-1/4)n diminue et est positif avec n paire et diminue et est négatif avec n impaire
dans les deux cas 46/25 x (1-(-1/4)n) augmente quand n augmente

donc lim Un = + OO
    n->+oo

Posté par
Touf35
re : exercice type 24-05-09 à 18:40

si c'est la bonne réponse comment faut il rédiger ?

Posté par
sarriette Correcteur
re : exercice type 24-05-09 à 18:48

oui c'est juste

tu as une propriete qui dit:

si -1 < q < 1 alors \lim_{+\infty}\,q^n = 0

donc ici \lim_{+\infty}\,(-1/4)^n = 0

et \lim_{+\infty}\,n/2 = +\infty

donc Un tend vers +\infty.

Posté par
sarriette Correcteur
re : exercice type 24-05-09 à 19:03

c'est bon pour cet exo , Touf? je dois quitter l'ile , je ne voudrais pas te laisser en plan...

Posté par
Touf35
re : exercice type 24-05-09 à 22:20

oui très bien merci
c'est gentil de votre part ^^
excusez moi pour le temps de réponse j'étais parti visiter mes grands parents
bonne soirée
cordialement

Posté par
sarriette Correcteur
re : exercice type 24-05-09 à 22:22

de rien Touf !

Posté par
Touf35
re : exercice type 24-05-09 à 22:24

un truc je ne comprends pas d'où vient votre
n/2, je n'ai pas ca dans mon calcul

Posté par
Touf35
re : exercice type 24-05-09 à 22:31

pour moi ca donne
Un = 46/25 x (1-(-1/4)n)+ 1/5n -2

lim (-1/4)n=o
lim 1/5n = +OO

donc lim 1-(-1/4)n=o   ->    lim 46/251-(-1/4)n=o
et lim lim 1/5n -2 = +OO

=>  lim Un = +OO

ais je raison ?

merci

désolé de vous prendre autant de temps :s

Posté par
sarriette Correcteur
re : exercice type 24-05-09 à 22:34

ah oui... excuse c'est mi qui n'étais pas très concentrée...

oui bien sûr c'est n/5 qui est dans la formule de Un !

sinon ce que tu as écrit est juste


( et pas de souci , le site est fait pour poser toutes les questions qui encombrent l'esprit! )

Posté par
Touf35
re : exercice type 24-05-09 à 22:45

oui mais souvent quand je comprends pas il y a des gens qui me disent "t'es sur d'être en première S ..."
alors que je suis là c'ets pour comprendre et de mon plein gré

merci bonne soirée

j'ai bien compris en espérant que je réussisse à le refaire

Posté par
sarriette Correcteur
re : exercice type 24-05-09 à 22:52

pour être sûr de savoir le refaire , essaie d'en tirer la méthode, le plan d'action.

bonne continuation !

Posté par
Touf35
re : exercice type 24-05-09 à 23:02

oui je vais le refaire demain

Posté par
Touf35
re : exercice type 25-05-09 à 12:31

j'ai refait l'exercice ce matin et je tiens à corriger une erreur

ce n'est pas :

Un = 46/25 x (1-(-1/4)n)+ 1/5n -2

lim (-1/4)n=o
lim 1/5n = +OO

donc lim 1-(-1/4)n=o   ->    lim 46/25x(1-(-1/4)n=o
et lim lim 1/5n -2 = +OO

=>  lim Un = +OO

mais plutôt :

Un = 46/25 x (1-(-1/4)n)+ 1/5n -2

lim (-1/4)n=o
lim 1/5n = +OO

donc lim 1-(-1/4)n=1   ->    lim 46/25x(1(-1/4)n)=46/25
et lim 1/5n -2 = +OO

=>  lim Un = +OO

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