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algorithme suite sinus

Posté par
Blanquettou
21-10-16 à 20:23

Bonjour à tous !

Voilà, je suis en terminale S et j'ai un DM à faire pendant les vacances.
Le début du DM ne m'a pas posé de problèmes: il s'agissait d'étudier les fonctions suivantes:

f(x)= x - sinx
g(x)= -1+ ((x^2)/2)+cosx
h(x)= -x+((x^3)/6) +sinx

En revanche, la deuxième partie m'est plus difficile:

"On s'intéresse à la suite (Sn) définie par : Sn=sin(1/n^2)+.....+sin(n/n^2) POUR TOUT N >=1.

Avec le logiciel algobox, conjecturer la limite l de la suite Sn. Expliquez votre démarche."

le reste de cette partie sert à démontrer la conjecture.

Pour l'instant, j'ai mis l'algorithme suivant:

ENTREE
   Saisir A
INITIALISATION
   n prend la valeur de 1
   S prend la valeur de sin(1)
TRAITEMENT
Tant que S< ou = à A
   S prend la valeur de S+sin(n/n^2)
   n prend la valeur de n+1
Fin Tant que
SORTIE
Afficher S et n.

sauf que du coup quand je le rentre dans algobox et que je le teste, le logiciel m'affiche le message suivant: "erreur à la ligne machin, dépassement de la limite autorisée par les boucles".

Voilà, si quelqu'un pouvait m'aider...

Merci d'avance !

Posté par
mathafou Moderateur
re : algorithme suite sinus 21-10-16 à 20:52

Bonjour,

normal tu boucles tant que la somme est inférieure au nombre A que tu as entré arbitrairement (et dont on se demande bien à quoi il sert)


pour conjecturer une limite avec un algorithme :
on effectue un certain nombre de boucles fixé à priori (donc une boucle pour), ou demandé comme entrée
et on affiche les valeurs successives de la suite.
et on lit et on regarde vers quoi ça semble tendre

par contre la suite Sn est elle même une somme

donc chaque élément de la suite doit être lui-même calculé par une boucle (située à l'intérieur de l'autre : boucles imbriqués)

ici ce sera deux boucles pour imbriquée :

une boucle pour n de 1 à ce qu'on veut pour calculer diverses valeurs de Sn
pour chaque valeur de n, on calcule le Sn par une boucle :
une boucle pour sur la variable k pour calculer la somme des sinus k/n², avec k de 1 à n (définition de Sn pour ce n là)
le Sn obtenu on l'affiche
et on passe au Sn suivant (au n suivant de la boucle externe)

Posté par
Blanquettou
re : algorithme suite sinus 21-10-16 à 22:56

Merci de votre reponse

Pour moi, A était une limite possible que l'on entrait et au bout d'un certain nombre d'essai, je pensais pouvoir trouver la limite de la suite...

Mais du coup, si j'ai bien compris, ça devrait être ça :

ENTREE
   Saisir A
INITIALISATION
   n prend la valeur de 1
   k prend la valeur 1
   S prend la valeur de sin(1)
TRAITEMENT
Pour n allant de 1 à A
   Pour k allant de 1 à n
   S prend la valeur S+sin(k/k^2)
   n prend la valeur de n+1
   Fin pour
Fin pour
SORTIE
Afficher S

Est-ce bien cela ?

Merci d'avance de votre aide

Posté par
mathafou Moderateur
re : algorithme suite sinus 21-10-16 à 23:32

pas tout à fait
mais presque

quelque petits détails sur ce qu'est réellement le TERME Sn de la suite (S)

il n'est pas le cumul de quoi que ce soit avec le Sn-1 précédent
c'est un calcul entièrement nouveau à chaque fois (à chaque valeur de n on repart de 0)
l'initialisation de S est donc mal placée
et de plus ce n'est pas sin(1)
moi je dirais 0 (on vide complètement avant d'y accumuler les sin(k/n²) )

Pour k allant de 1 à n
...
n prend la valeur de n+1

est une grossière erreur de programmation
l'incrémentation de n est faite automatiquement par le "pour" lui-même
en rajouter un explicite va faire que n va progresser de 2 en 2 (+1 explicitement écrit, et encore +1 par le pour lui-même)

le afficher S est placé de telle sorte que tout le calcul est inutile : autant calculer SA directement et c'est tout.

l'intérêt de la boucle sur n est d'afficher LES valeurs de
S1, S2, S3, S4 ... SA
pour pouvoir les comparer en les regardant et estimer si la suite croit, décroit, semble se rapprocher d'une éventuelle limite etc
n'en afficher qu'un seul rate complètement l'objectif de cet algorithme
Donc le déplacer pour afficher chacun des Sn (attention, pas chacun des petits bouts qui additionnés forment un Sn !!)

nota : cette suite (S) converge tellement lentement qu'on peut aussi se proposer de calculer seulement un terme sur 100 par exemple
et "pour n de 1 à A par pas de 100" ou du même genre

Posté par
Blanquettou
re : algorithme suite sinus 22-10-16 à 00:29

Ah, je pense avoir bien compris cette fois !
Du coup ça devrait donner :

ENTREE
   Saisir A
INITIALISATION
   n prend la valeur de 1
   k prend la valeur 1
TRAITEMENT
Pour n allant de 1 à A
S prend la valeur 0
   Pour k allant de 1 à n
   S prend la valeur sin(k/n^2)  
   Fin pour
Afficher S
Fin pour
SORTIE

Merci encore de votre aide !

Posté par
mathafou Moderateur
re : algorithme suite sinus 22-10-16 à 01:07

ça marche ... mais

n prend la valeur de 1
k prend la valeur 1

ne servent à rien du tout puisque c'est les instructions
pour n de 1
pour k de 1

qui vont les initialiser.

Posté par
Blanquettou
re : algorithme suite sinus 22-10-16 à 11:55

Merci beaucoup :)

Une dernière petite question: comment faire pour avoir un pas de 100 ?

Merci d'avance :)

Posté par
Blanquettou
re : algorithme suite sinus 22-10-16 à 11:57

Je trouve finalement que cette suite converge vers 0; est ce bien exact ?

Posté par
Blanquettou
re : algorithme suite sinus 22-10-16 à 15:45

Dans la suite de mon exercice, je trouve finalement que limSn= 1/2 alors que mon algorithme me donne lim Sn= 0...

Quelqu'un aurait une idée de là où je me suis trompé svp ?

Merci d'avance !

Posté par
Blanquettou
re : algorithme suite sinus 22-10-16 à 16:05

SVP, c'est urgent, je dois le finir aujourd'hui...

Posté par
Blanquettou
re : algorithme suite sinus 22-10-16 à 16:21

Posté par
Blanquettou
re : algorithme suite sinus 22-10-16 à 16:26

Posté par
klux
re : algorithme suite sinus 22-10-16 à 16:31

Bonjour,

Ton idée d'algorithme était bonne :

algorithme suite sinus

Posté par
Blanquettou
re : algorithme suite sinus 22-10-16 à 16:42

Ok merci beaucoup
En fait, c'était plutôt simple et je me suis compliqué la vie !

Posté par
klux
re : algorithme suite sinus 22-10-16 à 16:46

De rien

Posté par
Blanquettou
re : algorithme suite sinus 22-10-16 à 16:50

Dans une autre question on me demande de montrer que pour n>=1,
1^3+2^3+...+n^3<=n^4.

J'ai là aussi quelques difficultés:

je pense qu'il faut utiliser une récurrence pour arriver au résultat suivant:

1^3+2^3+...+n^3+(n+1)^3<=(n+1)^4

J'ai donc développé (n+1)^4 et j'ai trouvé n^4+10n^2+4n+1.

J'ai aussi développé (n+1)^3 et j'ai trouvé n^3+3n^2+3n+1.

A partir de là, je ne sais absolument plus comment faire... Auriez vous quelques pistes svp ?

Posté par
Blanquettou
re : algorithme suite sinus 22-10-16 à 16:52

Je pensais dire que du coup (n+1)^3<=(n+1)^4, mais je ne sais pas trop comment m'y prendre...

Posté par
klux
re : algorithme suite sinus 22-10-16 à 17:00

Oui, très bonne idée ta récurrence.

En supposant 1^3+...+n^3 <= n^4, on veut montrer que 1^3+...+n^3+(n+1)^3 <= (n+1)^4.

Or 1^3+...+n^3 <= n^4 donc 1^3+...+n^3+(n+1)^3 <= n^4 + (n+1)^3.

Reste à savoir si n^4 + (n+1)^3 <= (n+1)^3 ?

D'une part,  n^4 + (n+1)^3 = n^4 + n^3 + 3n^2 + 3n +1.

D'autre part, (n+1)^3 = n^4 + 4n^3 + 6n^2 + 4n + 1.

Et on vérifie alors facilement que n^4 + n^3 + 3n^2 + 3n +1 <= n^4 + 4n^3 + 6n^2 + 4n + 1.

D'où le résultat !

Posté par
Blanquettou
re : algorithme suite sinus 22-10-16 à 17:03

Merci beaucoup

Posté par
klux
re : algorithme suite sinus 22-10-16 à 17:07

Avec plaisir



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