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Niveau première
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Algorithme et suite

Posté par
olidbr
23-10-19 à 14:32

Bonjour, je suis en première et j'ai pour la rentrée des vacances un Dm de math à faire.
Cependant je ne suis pas sûr de mes réponses (représenté en bleu)
Voici le sujet:

Partie A:
On considère l'algorithme suivant:
Les variables sont: le réel U et les entiers naturels k et N.

Saisir un nombre entier naturel non nul N
U<— -1
Pour k allant de 0 a N -1
U<— U+k
Fin pour
Afficher U

Quelle est l'affichage en sortie de cet algorithme lorsque N=5? On laissera une trace des calculs.

J'ai fais:
U=-1 et k=0 à 5-1=0 à 4
Donc U= -1+4=3


Partie B:
(Un)n est la suite définie par: U0=-1 et pour tout entier naturel n, Un+1=Un+n+1.

1) Calculer les cinq premiers termes de cette suite.
U0=-1
U1=U0+0+1=-1+0+1=0
U2=U1+1+1=0+1+1=2
U3=U2+2+1=2+2+1=5
U4=U3+3+1=5+3+1=9
U5=U4+4+1=9+4+1=14


2)Cette suite est elle arithmétique? Géométrique? Justifier.

U1-U0=0-(-1)=1
U2-U1=2-0=2
U1-U0 est pas égale à U2-U1 donc Un n'est pas une suite arithmétique.

U1/U0=0/-1=0
U2/U1=2/0=pas possible
U1/U0 n'est pas égale à U2/U1 donc Un n'est pas une suite géométrique.


3) On définit la suite (Vn)n par Vn=Un+1-Un.
a) Calculer les quatre premiers termes de la suite (Vn)n.
V0=U0+1-U0=U1-U0=0-(-1)=1
V1=U1+1-U1=U2-U1=2-0=2
V2=U2+1-U2=U3-U2=5-2=3
V3=U3+1-U3=U4-U3=9-3=4
V4=U4+1-U4=U5-U4=14-9=5


b) Montrer que (Vn)n est une suite arithmétique.
V1-V0=2-1=1
V2-V1=3-2=1
V1-V0=V2-V1, donc (Vn)n est une suite arithmétique.


4) Calculer V0+V1+...+Vn+1 en fonction de n.
S=nombre de termes* (1er termes+dernier termes)/2
S=n*(V0+Vn+1)/2
je n'arrive pas trop pour celui là..


5) En déduire l'expression de Un en fonction de n.
Comme j'ai trouvé que Un n'est pas arithmétique, je ne vois pas comment je peux calculer..

Merci d'avance de bien vouloir m'aider.

Posté par
flight
re : Algorithme et suite 23-10-19 à 14:38

salut

Vn=Un+1-Un.  = Un + n  +1 - Un = n+1

ensuite tu calculs   k+1    k compris entre 0 et n

Posté par
olidbr
re : Algorithme et suite 23-10-19 à 14:51

flight @ 23-10-2019 à 14:38

Vn=Un+1-Un.  = Un + n  +1 - Un = n+1

Vous parlez pour qu'elle exercice ?

Donc k allant de 0 a n-1 --> 0 a 5-1 --> 0 a 4
Je choisis n'importe quel nombre allant de 0 a 4?

Posté par
carita
re : Algorithme et suite 23-10-19 à 16:16

bonjour

je ne suis pas d'accord avec tes réponses en A) et B)1)

Posté par
carita
re : Algorithme et suite 23-10-19 à 16:25

Partie A:

Saisir un nombre entier naturel non nul N
U<— -1
Pour k allant de 0 a N -1
U<— U+k
Fin pour

Afficher U

Quelle est l'affichage en sortie de cet algorithme lorsque N=5?


ce qui est bleu, c'est la boucle, à réitérer un certain nombre de fois,
en l'occurrence de 0 à 4, soit 5 fois

je te propose de présenter tes réponses avec un tableau

k      U
0     U<— U+k   soit U <— -1
1     U<— ..?+k  
2      ....
4

Posté par
carita
re : Algorithme et suite 23-10-19 à 16:26

B)1) est juste (erreur de lecture de ma part)

Posté par
olidbr
re : Algorithme et suite 23-10-19 à 16:33

k U
0 U<— U+k soit -1
1 U<— U+k soit -1+1=0
2 U<— U+k soit -1+2=1
3 U<— U+k soit -1+3=2
4 U<— U+k soit -1+4=3

Je dirais que c'est ça mais je ne suis pas sûr.

Posté par
carita
re : Algorithme et suite 23-10-19 à 16:42

k         U
0         U<— U+k = -1+0 = -1     ==> donc U prend la valeur -1
1         U<— U+k =-1+1 = 0    ==> U prend la valeur 0
...

Posté par
carita
re : Algorithme et suite 23-10-19 à 16:51

B)3b) précise toujours : de 1er terme..... et de raison......


B)4) Calculer V0+V1+...+Vn+1 en fonction de n.

S=nombre de termes* (1er terme+dernier terme)/2    ---- oui

S=n*(V0+Vn+1)/2   --- de 0 à n+1, tu es sûr que ça fait seulement n termes ?

==> je pense que l'énoncé est plutôt  de 0 à n-1, plus cohérent avec la question suivante

ensuite
tu sais que la suite (Vn) est arithmétique,
tu connais donc la formule explicite du terme général Vn (cours),
et donc Vn-1 = .....

Posté par
olidbr
re : Algorithme et suite 23-10-19 à 16:53

D'accord, donc je précise à chaque fois « U prend la valeur... »?
Et donc pour la question Quelle est l'affichage en sortie de cet algorithme lorsque N=5?   je répond par ce tableau donc les 5 résultats?

Posté par
carita
re : Algorithme et suite 23-10-19 à 16:58

je précise à chaque fois « U prend la valeur... »?
pas forcément
j'ai forcé le trait pour t'expliquer, pour te montrer que U change de valeur à chaque calcul

---

Et donc pour la question Quelle est l'affichage en sortie de cet algorithme lorsque N=5?   je répond par ce tableau donc les 5 résultats?

relis et réponds précisément aux questions posées :
Quelle est l'affichage en sortie de cet algorithme lorsque N=5?     l'affichage en sortie est : .....
On laissera une trace des calculs.  .... le tableau (ou autre à ta convenance, c'était juste une proposition de présentation)

Posté par
carita
re : Algorithme et suite 23-10-19 à 17:14

note :  pour le terme général de (Vn),
si tu suis la méthode indiquée par Flight en 3b), elle est déjà toute faite...

Posté par
olidbr
re : Algorithme et suite 23-10-19 à 20:00

Partie A:

L'affiche en sortie de cette algorithme est -1;0;2;5;9 et 14.

Partie B:

4) Oui je me suis trompé, l'énoncé est Calculer V0+V1+...+Vn-1
Dans ce cas là je fais comment?

5) L'énoncé me demande de trouver l'expression de Un pas Vn.. c'est pour ça que je sais pas quelle méthode utiliser vu que j'ai trouvé quelle était ni arithmétique ni géométrique..

Posté par
carita
re : Algorithme et suite 23-10-19 à 20:09

4) continue comme tu as fait, le début était bien.
et fais intervenir le terme général comme je t'ai expliqué.

5)   Vn=Un+1-Un

écris en colonne:
V0=U1-U0
V1=U?-U?
V2=U?-U?
....
Vn-2=U?-U?
Vn-1=U?-U?
_____________________    puis addition membre à membre, et simplifie

.......... = ...........                utilise 4)

Posté par
olidbr
re : Algorithme et suite 23-10-19 à 20:27

4) S=n-1*(V0+Vn-1)/2=n-1*(1+Vn-1)2=n-1*Vn/2=n-Vn/2 ??

5)
V0=U1-U0
V1=U2-U1
V2=U3-U2
...
Vn-2=Un-3-Un-2
Vn-1=Un-2-Un-1
___________________
mais comment on fait pour additionner membre à membre, je ne comprends pas bien cette méthode...

Posté par
carita
re : Algorithme et suite 23-10-19 à 20:48

je te montre le principe sur un exemple tout simple, ça va te revenir tu l'as déjà vu :

a    = 1+2
b    = 3+4
________________    addition membre à membre
a+b = 1+2+3+4

Posté par
carita
re : Algorithme et suite 23-10-19 à 20:57

4) .... tu as écrit n'importe quoi, là...
mets des ( ) aux indices, si besoin, ça t'évitera de te mélanger les pinceaux


je cite ce que tu as écrit (au début du topic) :

S=nombre de termes* (1er terme+dernier terme)/2
S=  n *(V0+Vn-1)/2    ----- exact ! pourquoi il n'y a que n termes ?

reste à remplacer V0 = ..?
et Vn-1 = .... en fonction de n

ps : je serais curieuse de voir comment tu as rédigé la 3b)...

Posté par
olidbr
re : Algorithme et suite 23-10-19 à 21:00

Donc:
V0+V1+V2+Vn-2+Vn-1=U1-U0+U2-U1+U3-U2+Un-3-Un-2+Un-2-Un+1

Vn=U0-.. je sais pas la

Posté par
carita
re : Algorithme et suite 23-10-19 à 21:04

hum.. t'es pas loin mais ce n'est pas ça,  
... ou alors je ne comprends pas bien.

quand tu additionnes membre à membre,  qu'obtiens-tu sur le membre de gauche ?
(explique pourquoi il ne resterait que Vn)

idem pour le membre de droite, explique ce que tu as simplifié.

Posté par
carita
re : Algorithme et suite 23-10-19 à 21:07

olidbr @ 23-10-2019 à 21:00

V0+V1+V2+....... + Vn-2+Vn-1=U1-U0+U2-U1+U3-U2+........ + Un-3-Un-2+Un-2-Un-1


n'oublie pas ces points de suspension, ils sont obligatoires

Posté par
carita
re : Algorithme et suite 23-10-19 à 21:10

olidbr @ 23-10-2019 à 20:27

5)
V0=U1-U0
V1=U2-U1
V2=U3-U2
...
Vn-2=Un-3-Un-2
Vn-1=Un-2-Un-1


je viens de voir... en rouge, c'est faux !

Posté par
olidbr
re : Algorithme et suite 23-10-19 à 21:19

Pour Vn j'ai mis ça car c'est ce qu'on cherche pas par apport au addition.. sinon je ne sais pas.. je n'arrive pas bien à faire la somme
Il reste U0 car les autres s'annulent comme ils sont positifs puis négatifs. Mais pour Un-3-Un-2+Un-2-Un-1 je sais pas comment les additionner

Posté par
olidbr
re : Algorithme et suite 23-10-19 à 21:20

Ah donc c'est sûrement liée à ça.
Vn-2=Un-1-Un-2
Vn-1=Un-Un-1

Posté par
olidbr
re : Algorithme et suite 23-10-19 à 21:25

U1-U0+U2-U1+U3-U2+...+Un-1-Un-2+Un-Un-1
Il reste U0+...+ et la je ne trouve pas

Posté par
olidbr
re : Algorithme et suite 23-10-19 à 21:25

Et pour la 4) ma réponse est correcte ?

Posté par
carita
re : Algorithme et suite 23-10-19 à 21:27

à gauche : tu retrouves la somme qu'on te demande de calculer au 4)

tu ne peux pas remplacer V0+V1+V2+...+Vn-2+Vn-1,  
par Vn, seulement comme ça, parce que ça t'arrange.  ^^

à droite : si tu as du mal à simplifier à cause des indices,
fais sur un exemple : choisis n=5, refais ton addition membre à membre

que reste-t-il à droite ?

----

ton dernier message :   eh oui
Vn-2=Un-1-Un-2
Vn-1=Un-Un-1

Posté par
carita
re : Algorithme et suite 23-10-19 à 21:28

4) je ne vois pas ta réponse... tu me montres, stp ?

Posté par
carita
re : Algorithme et suite 23-10-19 à 21:31

je m'absente un peu.
à tout à l'heure

Posté par
olidbr
re : Algorithme et suite 23-10-19 à 21:40

4) je n'avais pas vu votre réponse désolé, ducoup je ne vois pas comment je peux faire...

5) Pour n=5:
V0+V1+V2+...+V5-2+V5-1
V0+V1+V2+...+V3+V4

S=n*(V0-V4)/2
S=5*(1-5)/2
S=5*2
S=10

Je fais ça mais je pense que c'est faux..

Posté par
carita
re : Algorithme et suite 23-10-19 à 21:51

4) montre ta 3b), le problème vient de là

5) j'ai l'impression que tu n'as pas compris le principe des points de suspension

on les met quand il y a une grande quantité de termes, indicés ou pas, (par ex de U0 à U100),
ou quand on a des indices "en n", et qu'on ne peut donc pas tous les citer.

si n=5, on peut facilement tous les lister, plus besoin de points de suspension,
on peut faire une liste exhaustive

==> écris en colonne V0 à V5, comme j'ai présenté à 20h09
puis fais ton addition membre à membre.

et s'il te plait, mets les indices en indice... c'est illisible sinon.
touche X2 sous la fenêtre de saisie
clique sur "aperçu" avant de poster pour voir si tout est ok

Posté par
olidbr
re : Algorithme et suite 23-10-19 à 22:30

3) U1-U0=2-1=1
U2-U1=3-2=1

U1-U0=3-2=1, donc cette suite est arithmétique de premier terme 1 et de raison 1.

4) J'utilise la formule suivante:
S=nombre de termes*(premier terme+dernier terme)/2
nombre de termes=n?
premier terme=V0=1
dernier terme=Vn-1?

Posté par
olidbr
re : Algorithme et suite 23-10-19 à 22:36

5) J'utilise votre exemple avec n=5:

V0=U1-U2
V1=U2-U1[/sub
V[sub]2
=U3-U2
V3=U4-U3
V4=U5-U4
V5=U6-U5
_____________________________
V0+V1+V2+V3+V4+V5=V15?

U1+U2+U3+U4+U5+U6=U21?

-U0-U1-U2-U3-U4-U5= U15?

Posté par
carita
re : Algorithme et suite 23-10-19 à 22:42

3) tu n'as rien démontré, seulement conjecturé.
pour démontrer, tu dois généraliser.

regarde la méthode dans ton cours sur les suites arithmétiques, et les exemples du cours.

==> relis l'intervention de Flight (déjà conseillé à 17h14)

4)
d'accord sur tout ce que tu dis, mais on n'a pas avancé ^^

==> tu dois remplacer le dernier terme, Vn-1, par sa formule explicite, en fonction de n.
ça aussi, c'est dans le cours

j'essaie de repasser demain,
bonne nuit

Posté par
olidbr
re : Algorithme et suite 23-10-19 à 22:50

3) J'utilise r=Un+1-Un?

4) Et la j'utilise Un+1=Un+r?

Posté par
carita
re : Algorithme et suite 23-10-19 à 22:50

V15 ?
U21 ?
ah honnêtement, je me demande d'où tu les sors
... tu n'as quand même pas additionné les indices ? si ?

----

il ne t'a pas échappé que sur le membre de droite, il y a des termes de la suite U avec des signes "moins";
et que certains termes s'annulent par addition.
barre-les sur ton brouillon : il reste lesquels, à droite ?

allez, au dodo, on va faire infuser tout ça, et on reprendra à tête reposée.
a+

Posté par
olidbr
re : Algorithme et suite 23-10-19 à 23:01

3) Avec cette formule je trouve:
r=Un+1-Un
r=Un+´+1-Un
r=n+1

Donc (Vn)n est une suite arithmétique de premier terme 1 et de raison 1.

4) Avec cette formule je fais:
S=n*(U0+Un+1)/2
S=n*(1+Un+1)/2
je simplifie comment?

5) ducoup pour l'exemple que vous m'avez donné le résultat est juste? ensuite j'essaye de faire pareil en fonction de n mais c'est plus compliqué et je me perd...

Posté par
olidbr
re : Algorithme et suite 23-10-19 à 23:01

D'accord merci, a +

Posté par
olidbr
re : Algorithme et suite 23-10-19 à 23:04

5) pour n=5 j'ai finalement trouvé V..?=U6-U0

Posté par
carita
re : Algorithme et suite 24-10-19 à 08:16

bonjour olidbr

olidbr @ 23-10-2019 à 23:04

5) pour n=5 j'ai finalement trouvé V..? \sum_{k=0}^{k=5}{V_k} = U6-U0


oui, c'est juste

essaie de généraliser pour \sum_{k=0}^{n-1}{V_k} = U?-U?

Posté par
carita
re : Algorithme et suite 24-10-19 à 08:20

olidbr @ 23-10-2019 à 23:01

3) Avec cette formule je trouve:
r  Vn=Un+1-Un  --- ce n'est pas r, mais la seule définition de la suite V
Vn=Un+n+1-Un
Vn=n+1

Donc (Vn)n est une suite arithmétique de premier terme 1 et de raison 1.

oui
et tu as ainsi directement la formule explicite de  Vn  :  Vn = n+1
de laquelle tu déduis  Vn-1 = ....?
que tu vas injecter dans la formule de ta somme.

je repasse en fin de journée.
a+

Posté par
olidbr
re : Algorithme et suite 24-10-19 à 10:42

4) Si Vn=n+1 j'en déduis que Vn-1=n+1-1=n

Donc dans ma formule ça donne:
S=n*(U0+Un-1)/2
S=n*(1+n)/2

Je laisse comme ça ou je distribue le n?

Posté par
olidbr
re : Algorithme et suite 24-10-19 à 10:50

5) En généralisant ça donne:

Vk=U0-Uk

Donc avec
V0=U1-U0
V1=U2-U1
V2=U3-U2
...
Vn-2=Un-1-Un-2
Vn-1=Un-Un-1
______________________________

Ce qui donne grâce à la généralisation:
Vn=Un-U0
Et comme on sait que U0=1:
Vn=Un-1

Est ce que mon raisonnement est bon?

Posté par
olidbr
re : Algorithme et suite 24-10-19 à 11:00

Et pour la Partie A, on est d'accord que l'affichage en sortie de N=5 est -1;0;1;2;3?

Posté par
carita
re : Algorithme et suite 24-10-19 à 12:10

bonjour olidbr
rapidement, je reviendrai en fin de journée

A)
non, reprends ton calcul
relis 23-10-19 à 16:42


4) Si Vn=n+1 j'en déduis que Vn-1=n+1-1=n    ---- oui

Donc dans ma formule ça donne:
S=n*(V0+Vn-1)/2
S=n*(1+n)/2   ---- oui

Je laisse comme ça ou je distribue le n   ---- tu peux laisser comme ça si tu veux


5)
ça fait plusieurs fois que je te dis que le membre de gauche,  
la somme de tous les termes V0 + V1 + .... etc jusqu'à.... +Vn-1
n'est PAS égal à Vn.

on te demande de   calculer cette somme en 4) ==> tu as trouvé n*(1+n)/2
et tu t'en sers justement ici, à la 5)

donc
n*(1+n)/2 = Un - 1
tu en déduis Un en fonction de n

a+

Posté par
olidbr
re : Algorithme et suite 24-10-19 à 12:47

Partie A:

Je crois avoir compris:

k U
0 U <— U+k soit U<— -1
1 U <— U+k soit U <—-1+1=0
2 U <— U+k soit U <— 0+2=2
3 U<— U+k soit U<— 2+3=5
4 U<— U+k soit U<— 5+4=9

Posté par
olidbr
re : Algorithme et suite 24-10-19 à 12:49

Donc l'affichage en sortie de cette algorithme pour N=5 est 9.

Posté par
olidbr
re : Algorithme et suite 24-10-19 à 12:56

5)

Un= n*n/2 ?

Je suis perdu... pour faire les sommes

Merci à +

Posté par
carita
re : Algorithme et suite 24-10-19 à 18:07

A) oui
tu retrouves d'ailleurs la suite étudiée en B)

5) pourquoi perdu ?

Un - 1  = n*(1+n)/2

Un  = .....  

Posté par
olidbr
re : Algorithme et suite 24-10-19 à 18:12

On ajoute 1 à l'opération?

Posté par
carita
re : Algorithme et suite 24-10-19 à 18:16

bah oui, bien sûr
... quand même ,en 1S, tu poses de fameuses questions

et tu as ainsi répondu à la question posée : expression de Un en fonction de n.

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