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U(n)=n^3/2n

Posté par
Heloise6
24-08-16 à 15:30

Bonjour,

Voici le problème :

Etudiez les variations de la suite U définie sur N par  U(n)=n^3/2n

Voila ma démarche :
on cherche a trouver la raison q=Un+1/Un
pour en déduire ensuite les variations mais ensuite je bloque dans le calcul

Merci de votre aide

Posté par
Camélia Correcteur
re : U(n)=n^3/2n 24-08-16 à 15:40

Bonjour

Tu es sure que U(n)=\dfrac{n^3}{2n}? Si oui, simplifie par n, mais ce que tu trouves n'est pas une suite géométrique. Vérifie l'énoncé et mets-le ici en entier.

Posté par
Heloise6
re : U(n)=n^3/2n 24-08-16 à 15:42

En effet ma suite est U(n) = n^3/2^n

Posté par
Camélia Correcteur
re : U(n)=n^3/2n 24-08-16 à 15:44

\dfrac{n^3}{2^n} ?

Elle n'est pas non plus géométrique! Tu sais que les parenthèses existent? mets l'énoncé complet de ton exo.

Posté par
Heloise6
re : U(n)=n^3/2n 24-08-16 à 15:58

voici mon énnoncé complet

Exercice n°5: Etudiez les variations de la suite U définie sur N par  U(n)=(n^3)/(2^n)

Posté par
jsvdb
re : U(n)=n^3/2n 24-08-16 à 16:13

bonjour Heloïse,

Ce type de suite s'étudie en premier abord en regardant le comportement de \frac{u_{n+1}}{u_{n}} comme tu l'as fait remarquer ci dessus.
Et comme le dit Camélia, tu ne trouvera pas de raison.
J'imagine que tu dois trouver \frac{u_{n+1}}{u_{n}} = \frac{1}{2}.(\frac{n+1}{n})^3

Et la question qu'il faut se poser est : que devient ce rapport quand n grandit.

Posté par
Camélia Correcteur
re : U(n)=n^3/2n 24-08-16 à 16:15

Bon... Personne ne parle de suite géométrique! Alors tu calcules U_{n+1}-U_n et tu regardes son signe, ou tu calcules U_{n+1}/U_n et tu regardes si c'est plus grand ou plus petit que 1.

Posté par
geegee
re : U(n)=n^3/2n 26-08-16 à 02:24

Bonjour

Un+1/Un=((n+1)^3/(2^(n+1)))/((n^3/(2^n))
= ((n+1/n)^3)/2

Or pour n dans N n+1 ... n
Donc Un ....

Posté par
Heloise6
re : U(n)=n^3/2n 26-08-16 à 12:22

Bonjour!

Merci de votre aide je bloquais sur le calcul,

J'en ai déduis que la était croissante mais je suis embêtée dans le cas où n=0
Je ne peux pas savoir si  Un+1/Un est plus grand ou plus petit que 1 vu que je ne peut pas diviser par 0.

Merci

Posté par
Glapion Moderateur
re : U(n)=n^3/2n 26-08-16 à 12:31

\frac{u_{n+1}}{u_{n}} = \frac{1}{2}.(\frac{n+1}{n})^3

le (1+1/n)3 va tendre vers 13 = 1 donc Un+1/Un tend vers 1/2

il sera donc plus petit que 1 pour un n assez grand, ce qui te montre que la suite initiale Un tend vers 0.

(se rappeler qu'une exponentielle comme 2n gagne toujours contre un polynôme comme n3)

Posté par
jsvdb
re : U(n)=n^3/2n 26-08-16 à 13:37

Heloise6 @ 26-08-2016 à 12:22

Bonjour!
Je ne peux pas savoir si  Un+1/Un est plus grand ou plus petit que 1 vu que je ne peux pas diviser par 0.
Merci


Bonjour Héloïse
Savoir si  \frac{u_{n+1}}{u_{n}} vaut 1 ou pas pour un n donné n'est pas la question.
Mais si la limite de ce quotient est ou non strictement inférieure à 1.
Bien sûr que pour n = 0, on ne peut pas calculer le quotient correspondant.
Mais qu'importe, puisque c'est un comportement à l'infini que je cherche, le premiers termes me sont totalement indifférent.

Exercice subsidiaire : soit T = (t_{n})_n_\in_N une suite de réels convergente vers un réel L.
Montrer que pour tout entier k > 0, la suite  U = (u_{n})_n_\in_N définie par u_{n} = t_{n+k} pour tout n admet la même limite que la suite T

Posté par
Heloise6
re : U(n)=n^3/2n 26-08-16 à 13:51

d'accord donc je me suis trompée la suite est donc décroissante ?

Posté par
jsvdb
re : U(n)=n^3/2n 26-08-16 à 15:27

Elle est décroissante, ... à partir d'un certain rang, qu'il est facile de calculer ici en cherchant l'entier n0 tel que pour tout entier n plus grand que n0, (un+1/un) < 1

Un simple calcul montre que n0 = 4.

Donc, à partir du rang 5, chaque élément sera plus petit que son précédent.
Quand aux 4 premiers termes, ils seront croissants :

Vérifions

u0 = 0
u1 = 0,5
u2 = 2
u3 = 27/8 = 3,375
u4 = 4


u5 = 3,90625
u6 = 3,375
u7 = 2.6796875
***
u10 = 1000/1024 = 0,9765625
***
u50 = de l'ordre de 10^{-10}

Posté par
jsvdb
re : U(n)=n^3/2n 26-08-16 à 15:28

Ce n'était pas le problème d'origine, mais je le dis quand même :
comme la suite est décroissante et minorée par 0, alors elle admet une limite.
Glapion a donné la suite. Sa limite est 0.

Posté par
Heloise6
re : U(n)=n^3/2n 28-08-16 à 15:25

Glapion @ 26-08-2016 à 12:31

\frac{u_{n+1}}{u_{n}} = \frac{1}{2}.(\frac{n+1}{n})^3

le (1+1/n)3 va tendre vers 13 = 1 donc Un+1/Un tend vers 1/2



pourquoi [(1+1)/n]^3 tend vers 0? et pourquoi parle t on de 1+1 ?

Posté par
Glapion Moderateur
re : U(n)=n^3/2n 28-08-16 à 16:19

Citation :
pourquoi [(1+1)/n]^3 tend vers 0? et pourquoi parle t on de 1+1 ?

personne n'a jamais dit ça.

1/n tend vers 0 donc 1+1/n tend vers 1 et (1+1/n)3 aussi.

Posté par
Heloise6
re : U(n)=n^3/2n 28-08-16 à 21:40

pourquoi 1/n tend vers 0 ? a partir de quand peut on dire qu'un nombre tend vers 0 ?

Posté par
Glapion Moderateur
re : U(n)=n^3/2n 28-08-16 à 22:10

1/n, la fonction inverse ! on sait bien qu'elle tend vers 0 quand n tend vers l'infini.

Que devient une fraction quand son dénominateur grandit ? 1/10 ; 1/100; 1/1000; ....
révise tes cours de collège.

Posté par
jsvdb
re : U(n)=n^3/2n 29-08-16 à 10:44

Heloise6 @ 28-08-2016 à 21:40

à partir de quand peut on dire qu'un nombre tend vers 0 ?

Un nombre est un nombre. C'est une entité fixe qui ne tend vers rien du tout. Il est ce qu'il est.

Heloise6 @ 28-08-2016 à 21:40

pourquoi 1/n tend vers 0 ?

Ici, sans plus de précision, la question n'a pas de sens.
On imagine donc que n est un entier quelconque, strictement positif.
Dans ce cas 1/n est un nombre et donc, voir ci-dessus.

Ce qui tend vers 0, c'est la suite u = (u_{n})_n_\in_N dont le terme général est donné par u_{n}=\frac{1}{n} pour tout entier non nul !
u est donc une application de /{0}
A ce titre, il est légitime de se demander comment se comporte le terme u_{n} quand n tend vers .

Il suffit de reprendre les définitions (e.g. celles d'Ilemaths) : (je cite)

DEFINITION :
Une suite  u = (u_{n})_n_\in_N tend vers un nombre L quand n tend vers l'infini, si tout intervalle ouvert contenant L, contient tout les termes de la suite à partir d'un n suffisamment grand.


Pour le cas de la suite de terme 1/n, comment montre-t-on qu'elle tend vers 0 ?

Il suffit donc de vérifier que pour tout réel >0, on peut trouver un entier n (qui va dépendre de ) suffisamment grand pour que tous les termes de la suite calculée au delà de cet entier soient dans l'intervalle ]-; +[

A toi de vérifier ! (Cf. le post de Glapion 28-08-16 à 22:10)



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