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Niveau Maths sup
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Suite d'héron

Posté par
robby3
29-09-08 à 15:41

Bonjour tout le monde,
j'ai un petit probleme dans un exo...

a) Soit f(x)=\frac{1}{2}\(x+\frac{x}{2})\
Soit x_{n+1}=f(x_n) une suite, tel que x_0>0
j'ai montrer que (x_n) convergait vers \sqrt(2) et il faut que je montre qu'à partir d'un certain rang,cette suite (x_n)_n est dans un intervalle du type [a,b] inclus dans \mathbb{R^*_+}

une idée?

Posté par
Camélia Correcteur
re : Suite d'héron 29-09-08 à 15:43

Bonjour robby

Quelle est la question? Vu qu'elle est à termes strictement positifs et convergente avec limite strictement positive, elle est majorée et minorée avec inf atteint. C'est donc évident!

Posté par
robby3
re : Suite d'héron 29-09-08 à 15:45

salut Camélia,oui mais je crois qu'il faut trouver  les bornes a et b non?
parce que sinon,oui c'est sur que vu qu'elle converge vers un truc strictement positif,forcément elle est dans ce truc là à partir d'un certain rang!

Posté par
robby3
re : Suite d'héron 29-09-08 à 15:49

ah mais en fait,faut que sur cet intervalle, f soit croissante...
en fait aprés il est dit:
montrer alors que f est croissante de [a,b] dans [a,b]...

Posté par
robby3
re : Suite d'héron 29-09-08 à 15:53

attend,je reformule plus clairement la question parce que sinon on comprend rien:

Montrer que la suite (x_n)_n au moins à partir d'un certain rang à préciser,est dans un intervalle [a,b] inclus dans R_+^* et tel que f:[a,b]->[a,b] soit croissante

Posté par
Camélia Correcteur
re : Suite d'héron 29-09-08 à 15:58

Ah bon...

f est croissante sur [1,+[, f(1)=1 et f(2)=3/2 < 2 donc [1,2] convient.

Ote-moi d'un doute... On dirait qu'on commence une démonstration de point fixe. Or si tu as déjà démontré qu'elle converge, je vois pas trop l'intérêt...

Posté par
robby3
re : Suite d'héron 29-09-08 à 16:11

euhhh,je crois que je me suis planté...

f(x)=\frac{1}{2}\(x+\frac{2}{x}\)
et non pas \frac{x}{2} à la fin

donc f croissante de \sqrt(2) à +\infty
et [\sqrt(2),3] covient non?

désolé

Posté par
robby3
re : Suite d'héron 29-09-08 à 16:12

sinon je "t'ote" le doute...
le but est bien de montrer qu'elle a un point fixe...
(méthode de Knaster(postée sur l'ile aussi) )

Posté par
Camélia Correcteur
re : Suite d'héron 29-09-08 à 16:26

Oui, tu peux prendre ça comme intervalle. Mais je trouve que c'est de la triche de parler dès le début de 2. Enfin, tu n'as pas le choix si tu veux que f soit croissante...

Posté par
robby3
re : Suite d'héron 29-09-08 à 16:29

oui c'est pas faux...disons que c'est plus facile comme ça
Merci Camélia!

Posté par
robby3
re : Suite d'héron 29-09-08 à 16:34

euhh, je me permet encore une toute petite question qui n'a rien à voir avec l'exo...
c'est sur les séries...

j'ai U_n=(-1)^n\frac{\pi}{2n}+o(\frac{1}{n^2})
 \\
on pose V_n=U_n+(-1)^{n+1}\frac{\pi}{2n}

on me dit que V_n converge absolument...pourquoi?

Posté par
robby3
re : Suite d'héron 29-09-08 à 16:37

enfin la série de terme général V_n converge absolument...

Posté par
1 Schumi 1
re : Suite d'héron 29-09-08 à 16:38

Salut

Parce que Vn c'est ton o(1/n²)...

Posté par
robby3
re : Suite d'héron 29-09-08 à 16:45

Salut Schumi!

V_n=U_n+(-1)^{n+1}.\frac{\pi}{2n}=(-1)^n.\frac{\pi}{2n}+o(\frac{1}{n^2})+(-1)^{n+1}.\frac{\pi}{2n}=(-1)^{n}.\frac{\pi}{2n}(1-\frac{\pi}{2n})+o(\frac{1}{n^2})
non?

Posté par
1 Schumi 1
re : Suite d'héron 29-09-08 à 16:47

Non.

Pour moi, (-1)^(n+1)*Pi/(2n)=- (-1)^*Pi/(2n)...

Posté par
1 Schumi 1
re : Suite d'héron 29-09-08 à 16:48

Ah flûûte. Lire:

(-1)^(n+1)*Pi/(2n)=- (-1)^n *Pi/(2n)...

Posté par
robby3
re : Suite d'héron 29-09-08 à 16:49

pfff!!
Merci!

Posté par
1 Schumi 1
re : Suite d'héron 29-09-08 à 16:52

Pas de quoi.

Pour en revenir au problème initial, tu peux essayer de regarder la vitesse de convergence. Elle est quadratique (ie, tu doubles le nombre de chiffres connus à chaque itération), c'est assez impressionnant de voir une suite aussi bebête converger aussi rapidement.

Posté par
robby3
re : Suite d'héron 29-09-08 à 17:16

ce sont les questions d'aprés...

Montrer que U_{n+1}+\sqrt(2)=\frac{\(U_n+\sqrt(2)\)^2}{2U_n}
déduire que \frac{U_{n+1}-\sqrt(2)}{U_{n+1}+\sqrt(2)}=\(\frac{U_n-\sqrt(2)}{U_n+\sqrt(2)}\)^2
puis \frac{U_n-\sqrt(2)}{U_n+\sqrt(2)}=\(\frac{U_0-\sqrt(2)}{U_0+\sqrt(2)}\)^{2^n}
 \\
et finalement:
si 0<V_0<\sqrt(2)<U_0:

0<U_n-\sqrt(2)<2U_0\(\frac{U_0-\sqrt(2)}{U_0+\sqrt(2)}\)^{2^n}

j'ai tout fait,sauf la derniere égalité,je voulais faire par récurrence,ne voyant pas ça directement,mais déjà des problemes à 0,j'avais zappé

(pourquoi avoir introduit V_0??)

si tu as une idée,je suis preneur!

Posté par
1 Schumi 1
re : Suite d'héron 29-09-08 à 17:31

La dernière égalité? C'est la plus facile de toute; suffit de remonter les carrés...

V0 est même pas définie...

Posté par
robby3
re : Suite d'héron 29-09-08 à 17:47

ok!

V_0,je regarde mon énoncé, c'est toujours pas définie mais sans doute que V_0=\frac{U_n-\sqrt(2)}{U_n+\sqrt(2)}



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