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Niveau Maths sup
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Suite récurrente

Posté par
nel59
01-10-09 à 08:31

Bonjour, je suis coincé sur un exercice pouvez-vous m'aider?

Soit (un)n la suite définie par :
u0 = 11/2
u1 = 65/11
n , un+2 = 211 - (2228 / un+1) + (5600 / nun+1)

1)Calculer les septs premiers termes de cette suite, Que peut-on conjecturer?
2)Determiner un en fonction de n.
3) Montrer que la suite (un)n converge, préciser sa limite.

Voilà j'ai calculé les 7 premiers termes et je trouve :

u2= 407/65
u3= 2657/407
u4= 17831/2657
u5= 121745/17831
u6= 839927/121745
u7= 5830337/839927

Je ne pense pas mettre trompé cependant je n'arrive pas à trouver la conjecture, je pense que la suite est croissante mais j'en suis pas sur et je n'arrive pas a trouver les deux autres questions, je suis vraiment embeter...
Merci de prendre de votre temps pour m'aider.
Cordialement

Posté par
nel59
re : Suite récurrente 01-10-09 à 08:32

Une erreur dans l'écriture de un+2!!!
un+2= 211 - (2228 / un+1) + (5600 / (un*un+1))

Posté par
MatheuxMatou
re : Suite récurrente 01-10-09 à 10:05

bonjour

bon, déjà c'est une suite de rationnels

et on remarque que le numérateur d'un terme est le dénominateur du suivant...

Posté par
MatheuxMatou
re : Suite récurrente 01-10-09 à 10:13

donc, je cherche en faisant l'hypothèse que u(n)=p(n)/q(n) avec p(n)=q(n+1)

en remplaçant dans ta formule de base, j'arrive à :

p(n+2) - 211p(n+1) + 2228 p(n) - 5600 p(n-1) = 0

je vais chercher des solutions de cette récurrence sous forme de suite géométrique... de raison r

r doit vérifier

r3 - 211 r² + 2228 r - 5600 = 0

Posté par
MatheuxMatou
re : Suite récurrente 01-10-09 à 10:25

il y a 3 solutions : 200 ; 7 et 4

donc p(n) = a 200n + b 7n + c 4n
d'après tes calculs :
p(0)=11
p(1)=65
p(2)=407

en remplaçant tu trouves a=0 ; b=7 ; c=4

donc p(n)=7n+1 + 4n+1

cela ferait

q(n)=7n + 4n

bon... reste à démontrer par récurrence que 3$u_n=\frac{7^{n+1} + 4^{n+1}}{7^n + 4^n}

voilà voilà...

MM

Posté par
MatheuxMatou
re : Suite récurrente 01-10-09 à 10:32

une autre approche possible est de poser v(n)=2*u(0)*u(1)*u(2)*...*u(n)

v(0)=11 ; v(1)=65 ; v(2)=407

et tu démontres avec la relation sur u que v(n+2)=211*v(n+1) - 2228*v(n) + 5600*v(n-1)

ce qui te conduis (comme p précédemment... d'ailleurs v=p !)

v(n) = 7n+1 + 4n+1

puis u(n)=v(n)/v(n-1) te donne le résultat.

enfin en divisant haut et bas par 7n, tu montres que u converge vers 7

et hop !

MM

Posté par
nel59
re : Suite récurrente 01-10-09 à 20:14

C'est très gentil de votre part de m'avoir répondu, cependant je lirais demain avec plus de temps car là je n'ai pas le temps, j'ai juste une question au sujet de la recherche des suites geométriques ...
Quand on as des suites récurrentes comme par exemple celle du haut, on doit trouver tjrs des suites geométriques qui satisfassent l'équation? si oui pourquoi? est-ce une notion d'algebre? je ne sais pas...

Merci

Posté par
nel59
re : Suite récurrente 01-10-09 à 21:08

Est-ce une suite linéaire d'ordre 3? ou d'ordre 2?
Est-ce que c'est parce que c'est ue suite linéaire que l'on cherche les suites geométriques solution de cette equation?

Posté par
MatheuxMatou
re : Suite récurrente 01-10-09 à 22:46

oui.

On montre que les suites récurrentes d'ordre p, linéaires à coefficients constants forment un espace vectoriel de dimension p...

ensuite il faut trouver une base...

on la cherche sous forme géométrique...

c'est un peu comme les équations différentielles du même métal.

Posté par
nel59
re : Suite récurrente 02-10-09 à 13:45

D'accord mais je en comprends tjrs pas pk ce sont des suites geométriques que l'on cherche

Posté par
MatheuxMatou
re : Suite récurrente 02-10-09 à 15:15

parce qu'on en cherche et qu'avec les essais, on a remarqué que si l'équation caractéristique n'a que des racines simples réelles, he bien les suites géométriques correspondantes conviennent !

si les racines sont complexes ou/et multiples, là on en déduit des suites de base qui ne sont plus géométriques.

MM

Posté par
nel59
re : Suite récurrente 02-10-09 à 16:00

Daccord

Mais comment vous trouvez vos solutions (200, 7 et 4)?
car c'est ue equation du troisieme ordre?

Posté par
nel59
re : Suite récurrente 02-10-09 à 16:02

Vous trouvez 4 comme racine evidente et vous effectuez la division euclidienne ?

Posté par
MatheuxMatou
re : Suite récurrente 02-10-09 à 16:16

oui, là ce sont des techniques de recherche...

je suis parti du principe que les coefficients devaient être choisis pour qu'il y ait des racines "simples"

On remarquera qu'une racine entière du polynôme est fatalement un diviseur de 5600.

j'ai testé quelques diviseurs après avoir décomposé 5600 en facteurs premiers ... et arrivé à 4, j'ai vu que c'était racine.

donc factorisation par (x-4) et puis second degré.

voilà

Posté par
nel59
re : Suite récurrente 02-10-09 à 16:35

Mais est-il necessaire de montrer par recurrence que un= (7n+1+4n+1)/(7n+4n) ? car je n'y arrive pas, je bloque en partant de un+1, je n'arrive pas a retrouver l'expression de un

Posté par
MatheuxMatou
re : Suite récurrente 02-10-09 à 16:40

si tu adoptes ma deuxième méthode, non ! tu fais la démo directe.

si tu veux faire la récurrence, elles est d'ordre 2... tu le supposes pour u(n) et u(n+1) et tu le montres pour u(n+2)

Posté par
nel59
re : Suite récurrente 02-10-09 à 16:40

en partant de un je voulais dire pardon...
J'obtiens un= (7n+2*4 + 7*4n+2)/(4*7n+1 + 7*4n+1)

Posté par
nel59
re : Suite récurrente 02-10-09 à 16:45

Je reste bloqué dans la récurence..
Je fais un*un+1 ou un+un+1 et je trouve pas... y'a-t-il une astuce ?

Posté par
nel59
re : Suite récurrente 02-10-09 à 16:47

Dois-je utiliser la récurrence de départ? celle dans l'énoncé de l'exercice?

Posté par
MatheuxMatou
re : Suite récurrente 02-10-09 à 16:57

pour ton post de 16:40 : simplifie ta fraction par 7x4 !!!!

Posté par
nel59
re : Suite récurrente 02-10-09 à 17:18

Je ne comprends pas
Ce sont des sommes que j'ai au numérateur et au denomiateur!! ouille ouille ouille j'ai du mal...
Puis dans ce post je n'ai pa utiliser l'autre hypothèse de récurrence, je pense que je suis mal parti dès le debut!

Posté par
MatheuxMatou
re : Suite récurrente 02-10-09 à 17:20

je sais bien que ce sont des sommes... mais tu peux quand même mettre 7 et 4 en facteur au numérateur et au dénominateur non ?

Posté par
nel59
re : Suite récurrente 02-10-09 à 21:21

Oui, j'ai simplifié ma fraction mais je suis retombé sur un :S
Cela me montre rien...
Je sais pas du tout comment démarré la demo
Pouvez-vous m'aider qd vous aurez le temps...
Merci
Bien cordialement.



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