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Niveau Maths sup
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aide suite PCSI

Posté par
didix
21-11-05 à 22:21

Bonjrou j'ai un gros probleme sur cet exo jebute totalement dès la première question, pourriez vous m'aider svp :(
j'ai une suite u de termes strictment positifs.

je sais que lim [(u(n+1)) / (u(n)) ] = l >1
JE dois montrer que u tend vers + infini... je ne comprends vraiment pas !

Soit v telle que v(n+1) = v(n) * (4-v(n)).
En supposant que v tende vers 0, je dois montrer que la suite est nulle à partir d'un certain rang en utilisant la prmeiere question  et u(n) = valeur absolue de v(n)....
Puis en posant v(o) compris entre 0 et 4 et alfa = arcsin racine (v(o)/4). J'obtiens v(o) = 4sin²alfa.
et je dois en déduire que v(n) = 4sin²(alfa * 2^n)... pour en déduire une CNC sur alfa pour que v(n) tende vers 0 !
cet exo est incompréghensible moi qui n'ait quasiment que fait les définitions de limite :(
pourriez vous m'aider merci d'avance surrtout

Posté par
kaiser Moderateur
re : aide suite PCSI 21-11-05 à 22:56

Bonsoir didix

Posons d'abord a_{n}=\frac{u_{n+1}}{u_{n}}.

Par hypothèse, (a_{n}) tend vers l.
Or l>1, donc il existe un réel b qui vérifie l'inégalité 1 < b < l

Par définition de la limite, il existe un entier n0 tel que pour tout entier n supérieur à n0, anb.


Soit maintenant un entier supérieur à n0.

On a donc an-1*an-2* ...* an[sub]0[/sub]bn-n0+1

Or il est assez facile de voir que le produit de gauche est égal à \frac{u_{n}}{u_{n_{0}}}

donc pour tout n>n0 , on a unun[sub]0[/sub]*bn-n0+1
Or est le terme général d'une suite géométrique de raison b>1, donc qui tend vers +, donc (un) aussi.

Voilà

Kaiser

Posté par Tobi (invité)re : aide suite PCSI 22-11-05 à 02:05

Réponse à la deuxieme partie de ton exercice :

Raisonnement par l'absurde : supponsons que la suite ne soit pas nulle à partir d'un certain rang.

Alors on a v(n)0 pour tout n (car si on a un v(n0)=0 alors v(n)=0 pour tout nn0)

De plus on a toujours v(n)>0 car si on a un v(n) négatif la suite est clairement divergente (et on a supposé qu'elle tend vers 0) : on a donc u(n)=v(n) (c une idiotie de l'énoncé que de nous dire de passer par u(n))


donc v(n+1)/v(n) = 4-v(n) (note l'importance d'avoir v(n)0)

v(n)0 donc v(n+1)/v(n) 4

donc d'après la 1ère question on a v(n) ABSURDE

donc v(n) nulle a partir d'un certain rang.



après tu as v(1)=4sin2 (4-4sin2) = 16(sin*cos)2=16*(sin(2) / 2 )2 = 4 sin2(2)

la récurence est évidente, on obtient v(n) = 4 sin2(2n)

Après la CNS ( je suppose que c'est ce que tu voulais dire parce que CNC :s )

Déjà on a 0v(0)4 sinon la suite v(n) diverge

v(n) tend vers 0 si elle est nulle à partir d'un certain rang

on a v(0) variant entre 0 et 4, donc on peut peut poser = arcsin racine (v(o)/4).

et v(n) = 4 sin2(2n)

donc v(n) tend vers 0 ssi il existe un n tq alpha = k* / 2n
tu en déduis la CNS sur v0

voila,
tobi

Posté par
didix
re : aide suite PCSI 22-11-05 à 22:07

merci beaucoup kaiser et tobi pour votre aide !
eu la CNS etait sur alpha alors j'ai proposé alpha de la forme : k pi / (2^n) avec n fixé.
par contre après je comprends pas ce qu'ils demandede donner une (ou de valeur(s) de alfa pour que v(2n ) et v(2n+1) copnvergent vers des limites distinctes à préciser... que dois je faire? ils faut ensuite 4 limites convergents différentes puis 8 puis 2^p ... que veulent-ils dire par là?
pour deux limites si je choisis alfa = kpi/2
alors v(2n) ten vers 0 et v(2n+1) tend vers 1 non? eu remarque .. le v(2n+1) ... bof... mais pour 4 et 2^p valeurs... je n'y comprends rien ? si vous aviez encore la patience d'aider une pauvre non matheuse en détresse, je vous en serai très reconnaissante. Merci d'avnace pour votre aide!

Posté par
otto
re : aide suite PCSI 23-11-05 à 01:34

Si u(n+1)/u(n) tend vers L>1, alors à partir d'un certain temps, ta suite Vn définie comme le rapport précédent est plus grand que 1, et donc ta suite est croissante.
Si elle était convergente elle serait bornée (et réciproquement), et on aurait que le rapport tend vers 1, ce qui n'est pas le cas.

A+

Posté par Tobi (invité)re : aide suite PCSI 23-11-05 à 19:05

"pour deux limites si je choisis alfa = kpi/2"

-> si tu choisis cet alfa la d'après la CNS vu au dessus ta suite est nulle pour tout n>0 donc non.
(pour la CNS ta suite tend vers 0 SSI elle est nulle à partir d'un certain rang SSI il existe un n0 entier relatif (il peut etre négatif contrairement à ce que j'avais dit au message d'avant) tel que alpha = k*pi / 2^n0 et la suite est nulle à partir du rang n0+1)

"v(2n) ten vers 0 et v(2n+1) tend vers 1"

-> si une sous suite tend vers 0 alors c'est qu'elle est nulle à partir d'un certain rang et du coup la suite aussi. Donc tu ne peux pas en avoir une qui tend vers 0 et l'autre tendant vers 1.

après il suffit d'écrire v(2n)=4sin2(4n)

donc il faut un tq 4^n=4^(n+1) modulo 2Pi (car si la suite est stable à partir d'un certain rang elle converge vers une limite) autrement dit :

4alpha=2kPi+alpha donc alpha =Pi/(3*2^n0) avec n0 entier relatif (positif ou négatif) qui nous indique  à partir de quel rang la sous-suite v(2n) ou v(2n+1) est constante.

pour les limites, si n0 pair, la limite c 4sin2(Pi/3) pour v(2n) et 4sin2(2Pi/3) pour v(2n+1)

si n0 impair c l'inverse.


Meme chose pour 2^p limites avec alpha = Pi/((2^p-1)*3n0)

Posté par
didix
re : aide suite PCSI 23-11-05 à 22:43

pardonnez moi toby je cherche à comprendre ce que vosu m'avez expliqué mais j'ai décroché à partir de :

4alpha=2kPi+alpha donc alpha =Pi/(3*2^n0) avec n0 entier relatif (positif ou négatif) qui nous indique  à partir de quel rang la sous-suite v(2n) ou v(2n+1) est constante...


puis vous passez directement à 2^p sans passer par ex par 4 qui je pense m'éclairerait un peu plus ... (pardonnez mes faiblesses en math) néanmoins je vous remercie déja de la patience que vous avez à mon égard ...
JE vous en remercie déja infiniment et espere que vous pourrez m'éclairer encore sur le point qui me reste obscur

Posté par Tobi (invité)re : aide suite PCSI 24-11-05 à 01:12

vu que la suite c'est une fonction sinus, pour qu'elle converge on a plutot tendance à chercher une suite qui devient constante à partir d'un certain rang.

pour que ce soit le cas, il faut que (4^n alpha) soit égale à (4^(n+1) alpha) modulo Pi (et non 2Pi comme j'ai marqué au dessus, vu que c un sinus carré dsl) donc l'idée c de remarquer que k*Pi/3 * 2 = 2*k*Pi/3 et que 2*k*pi/3*2=k*Pi/3 (d'ou la présence de deux limites)

le fait de rajouter le 1/2^n0 ne change rien, car tu vas avoir si n0 pair 4^(n-n0/2)k*Pi/3 (j'avais oublié le k tout à l'heur)  et si n0 impair 4^(n-(n0/2+1)2*k*Pi/3


voila j'avoue c'est pas très clair mais pas simple d'expliquer comme ça sur un forum. Mais l'idée générale est la, et après il faut voir chaque cas rigouresement et discuter par exemple en fonction des valeurs de k (par exemple si k est un multiple de 3 on se ramene au cas d'une limite nulle).

Si tu as bien compris pour les 2 limites, tu n'auras pas de problème pour 4 et 2^p c exactement le meme raisonnement

Posté par
didix
re : aide suite PCSI 25-11-05 à 15:10

Ok merci beaucoup je viens de comprendre merci encore pour votre patience



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