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Suites

Posté par mellelea (invité) 07-08-07 à 10:15

Bonjour

Je suis totalement bloquée face à cet exercice concernant les suites :

On considère la suite (Un) définie par Uo=0 et pour tout n : Un+1=V12+Un (racine carrée de 12 + Un)

1) Montrer par récurrence que pour tout n : Un < 4

2) Montrer que, pour tout n on a : 4-Un+1<1/4(4-Un)
En déduire que Un converge et calculer sa limite

Merci de m'aider car j'ai un réel problème avec le chapitre les suites !!

Posté par
moimeme
re : Suites 07-08-07 à 10:47

bonjour, tu devrais mieux spécifier les parenthèses :c'est la racine de (12+Un)

1)pour la récurrence:
tu initialises à U0=0<4
ensuite tu fais l'hyp de récurrence : Un<4 et tu regardes Un+1
on a Un+1=racine(12+Un)< racine(12+4)
je te laisse finir

2)il va falloir utiliser la question précédente.
tout d'abord 4-Un+1<1/4*(4-Un)<=> 12-4Un+1+Un<0
tu remplaces Un+1
tu as (12+Un)<4*racine(12+Un)
en mettant racine(12+Un) en facteur
racine(12+Un).[racine(12+Un)-4]<0
Or racine(12+Un)=Un+1 et là tu peux utiliser ta premiere question

Posté par
1 Schumi 1
re : Suites 07-08-07 à 11:01

Bonjour mellelea,

On fait tout, tout beau, tout propre.

On considère la suite \rm(u_n) définie par \rm u_0=0 et pour tout n : \rm u_{n+1}=\sqrt{12+u_n}

1) Montrer par récurrence que pour tout n : \rm u_n < 4

2) Montrer que, pour tout n on a : \rm 4-u_{n+1}<\frac{1}{4}(4-u_n)
En déduire que \rm (u_n) converge et calculer sa limite.

On y va:

1) On va démontrer par récurrence la propriété suivante sur \rm\mathbb{N}.
\rm P(n): u_n<4.
On ne demande pas de le faire, mais en principe il faudrait vérifier que ta suite et bel et bien définie, à savoir que \rm\forall n\in\mathbb{N}, u_n\ge -12 (avec une récurrence facile, ça se fait très bien mais ce n'est pas demandé)

Initialisation pour n=0.
Par hypothèse, \rm u_0=0 (<4).
Donc \rm P(0) est vérifiée.

Hérédité.
Hypothèse de récurrence: On suppose que P(n) est vraie pour un certain entier naturel p. Autrement dit, on suppose qu'il existe un entier p tel que \rm u_p<4.
Il nous faut alors montrer que \rm u_{p+1}<4.
Par construction de la suite \rm (u_n), on a:

\rm u_p <4 \Longrightarrow 12+u_p <16\\\Longrightarrow \sqrt{12+u_p}<4
(puisque la fonction racine est croissante).
\rm\Longrightarrow u_{p+1}<4

Conclusion.
D'après l'initialisation et l'hérédité, la propriété (n) est vraie pour tout entier naturel n. Autrement dit,

\rm\red\fbox{\forall n\in\mathbb{N} u_n<4}


2) Cherche encore un peu

Posté par mellelea (invité)merci 07-08-07 à 11:19

je vous remercie tous vraiment beaucoup car sans vous je n'y serai jamais arrivée merci merci merci merci !!

Posté par
infophile
re : Suites 07-08-07 à 13:08

Joli Ayoub

Posté par
1 Schumi 1
re : Suites 07-08-07 à 13:52

mellelea >> Pour ma part, de rien.

Kévin >>

Posté par
1 Schumi 1
re : Suites 07-08-07 à 13:57

mellelea >> En fait, il y a une autre méthode beaucoup plus sympathique pour trouver la limite de la suite. Si tu as déjà vu la continuité, je peux toujours te la taper, si tu veux.

Posté par
plumemeteore
re : Suites 07-08-07 à 21:04

bonsoir Mellelea
hypothèse : 0 < n < 4
il faut prouver que : 4-V(12+n) < (4-n)/4
cette inégalité est vraie si et seulement si les suivantes sont vraies :
16-4V(12+n) < 4-n (on multiplie par 4)
16-(4-n) < 4V(12+n) (on fait passer le nombre de droite à gauche et le facteur 'racine carrée à droite)
12+n < 4V(12+n)
n²+24n+144 < 16(12+n) (on élève au carré)
n²+24n+144 < 192+16n
n²+24n-16n < 192-144 (on regroupe les n à gauche et les nombres chiffrés à droite)
n²+8n < 48
or (n < 4) entraîne n² < 16 et 8n < 32; donc n²+8n < 16+32
il y a peut-être une explication plus élégante que la mienne

la différence avec 4 étant toujours moins du quart de la différence précédente, les différences successives se rapprochent de 0 et la suite U a pour limite 4



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