Inscription / Connexion Nouveau Sujet
Niveau terminale
Partager :

Débordements

Posté par
Nunusse
13-03-21 à 13:34

Bonjour, j'ai un dm en maths expertes avec lequel j'ai du mal à l'interprétation de l'énoncé.
Un artiste doit installer une œuvre aquatique constituée de deux bassins A et B ainsi que d'une réserve filtrante R. Au départ, les deux bassins contiennent chacun  litres d'eau.
Un système de canalisations devra alors permettre de réaliser, toutes les heures et dans cet ordre, les transferts d'eau suivants :

Dans un premier temps, la moitié du bassin A se vide dans la réserve R ;
Ensuite, les trois quarts du bassin B se vident dans le bassin A ;
Enfin, on rajoute  litres d'eau dans le bassin A et  litres d'eau dans le bassin B.
On considère les suites (an) et (bn) désignant les quantités d'eau en centaines de litres qui seront respectivement contenues dans les bassins A et B au bout de n  heures.
On suppose pour cette étude mathématique que les bassins sont a priori suffisamment grands pour éviter tout débordement.

Pour tout entier naturel n, on note Un=\begin{bmatrix} a_{n}\\ b_{n} \end{bmatrix}

Ainsi U0=\begin{bmatrix} 1\\ 1 \end{bmatrix}

1. Justifier que, pour tout entier naturel n , Un+1=M Un + C
où M=\begin{bmatrix} 0.5 & 0.75\\ 0& 0.25 \end{bmatrix}

et C=\begin{bmatrix} 2\\3 \end{bmatrix}

Je sais comment faire, je sais Un+1=\begin{bmatrix} a_{n+1}\\ b_{n+1} \end{bmatrix}
et je calcule de l'autre côté M Un +C
Cependant je n'arrive pas à exprimer an+1 en fonction de an ni bn. Je sais que c'est expliqué dans l'énoncé mais je n'ai pas compris et c'est ce qui me bloque pour la suite.

Posté par
carpediem
re : Débordements 13-03-21 à 13:38

salut

revois ton énoncé : il manque des données ...

Posté par
Nunusse
re : Débordements 13-03-21 à 13:44

Ah oui désolée j'avais oublié le 200 et 300, ça donne:
Dans un premier temps, la moitié du bassin A se vide dans la réserve R ;
Ensuite, les trois quarts du bassin B se vident dans le bassin A ;
Enfin, on rajoute 200 litres d'eau dans le bassin A et  300 litres d'eau dans le bassin B.

Posté par
PLSVU
re : Débordements 13-03-21 à 13:49

Bonjour,

Citation :
Un+1=M Un + C

C=\begin{bmatrix} 2\\3 \end{bmatrix}

Ah oui désolée j'avais oublié le 200 et 300, ça donne:

Posté par
Nunusse
re : Débordements 13-03-21 à 13:51

ah oui donc C correspond bien aux litres d'eau ajouter à la fin dans chaque bassines mais pourquoi c'est divisé par 10 ?

Posté par
PLSVU
re : Débordements 13-03-21 à 13:56

Citation :
C correspond bien aux litres d'eau ajouter à la fin dans chaque bassines mais pourquoi c'est divisé par 10 ?

200/10=20≠2
300/10/30≠3
énoncé incomplet

Posté par
carpediem
re : Débordements 13-03-21 à 13:59

PLSVU : pour ne pas flooder ce fil je te mets un msg ici : Temps d'éffet d'un médicament.

merci par avance

Posté par
Nunusse
re : Débordements 13-03-21 à 14:01

Citation :
On considère les suites (an) et (bn) désignant les quantités d'eau en centaines de litres

je n'avais pas vu donc d'accord merci mais j'ai toujours un souci avec les expressions littérales de an+1 et bn+1

Je pense que c'est an+1=1/2an+200
et bn+1=3/4bn+300

Posté par
PLSVU
re : Débordements 13-03-21 à 14:49

200L= 2 centaines de litre
300L=3centaines de litre
   an+1=1/2an+2
et bn+1=3/4bn+3

Posté par
Nunusse
re : Débordements 13-03-21 à 18:47

ah oui ça marche merci

Posté par
mathafou Moderateur
re : Débordements 13-03-21 à 19:25

Bonjour
énoncé toujours incomplet , résultat d'un "copier-coller-pas relu"

Citation :
Au départ, les deux bassins contiennent chacun ??? litres d'eau

Posté par
Nunusse
re : Débordements 14-03-21 à 18:44

Bonjour, je viens de remarquer quelque chose:

Citation :
les trois quarts du bassin B se vident dans le bassin A

on a donc a[sub]n+1[/sub]= 1/2an+3/4bn+2 non ?
et également plutôt bn+1=1/4bn+3

Etes-vous d'accord ?

Posté par
PLSVU
re : Débordements 14-03-21 à 21:58

an+1= 1/2an+3/4bn+2
bn+1=1/4bn+3

OK  pour ces valeurs     écris les fractions   en nombres décimaux

Posté par
Nunusse
re : Débordements 20-03-21 à 18:22

Bonjour, ça marche merci j'ai pu faire la question 1.
Pour les questions c'était:
2. On considère la matrice P=\begin{bmatrix} 1& 3\\ 0&-1 \end{bmatrix}

a) Calculer P2. En déduire P est inversible et préciser son inverse.
b) Montrer que PMP est une matrice diagonale D que l'on précisera.
c) Démontrer par récurrence que, n, Mn=PDnP

Pour la 2.a) P2=\begin{bmatrix} 1&0 \\ 0& 1 \end{bmatrix}
et dét(P)=-10 donc P inversible, et j'ai trouvé que P-1=P

Pour la 2.b) j'ai PMP=\begin{bmatrix} 0.5 & 0\\ 0 &0.25 \end{bmatrix}
donc diagonale

Cependant pour la 2.c) j'ai beaucoup plus de mal dès l'initialisation. En effet, pour Mn je n'ai aucune info.

Posté par
PLSVU
re : Débordements 20-03-21 à 21:37

P=\begin{bmatrix} 1& 3\\ 0&-1 \end{bmatrix}
P2=I2
P-1=P

Initialisation
D =\begin{pmatrix} 0.5 & 0\\ 0 &0.25 \end{pmatrix}

P2=I2

que vaut PDP?

Posté par
Nunusse
re : Débordements 21-03-21 à 14:55

je ne comprends pas j'initialise à n=0 ou n=1 ?

et PDP=\begin{bmatrix} 0.5 & 0.75\\ 0& 0.25 \end{bmatrix}

Posté par
Nunusse
re : Débordements 21-03-21 à 14:56

en fait je ne sais pas non plus les puissances se mettent sur quels termes

Posté par
PLSVU
re : Débordements 21-03-21 à 15:18

D matrice diagonale :

 D ^n=\begin{pmatrix} 0.5^ n& 0\\ 0 &0.25^n \end{pmatrix}



M est utile pour le calcul de U1 et les terme suivants
U_1=MU_0

PDP=.......=M

  initialisation vérifiée

Hérédité
Suppose  la proposition  vraie au rang n

U_n=PD^nP

pour montrer que   la proposition au rang n+1   est vérifiée

Posté par
Nunusse
re : Débordements 23-03-21 à 11:12

je suis désolée mais je ne vois toujours pas où vous voulez en venir pour M.

Posté par
PLSVU
re : Débordements 23-03-21 à 12:56

2c) propriété   : U(n)=PD^nP
  l'initialisation  
ll faut vérifier que  U1 est égale  à  PDP

Posté par
Nunusse
re : Débordements 23-03-21 à 13:22

Mais ma propriété ce n'est pas ça, je dois démontrer que Mn=PDnP

Posté par
PLSVU
re : Débordements 23-03-21 à 13:36

M(n)=PD^nP
  l'initialisation  
ll faut vérifier que  M est égale  à  PDP

Posté par
Nunusse
re : Débordements 23-03-21 à 14:51

donc j'initialise au rang n=1 même s'ils ont dit que n ?

Posté par
PLSVU
re : Débordements 23-03-21 à 14:58

relis  l'énoncé
Un+1=M Un + C
où M=\begin{bmatrix} 0.5 & 0.75\\ 0& 0.25 \end{bmatrix}
M sert à calculer les termes    

Posté par
Nunusse
re : Débordements 23-03-21 à 15:12

je n'ai toujours pas compris....

Posté par
PLSVU
re : Débordements 23-03-21 à 15:15


la matrice M  sert à partir de ce terme

U_1=U_{0+1}

Posté par
Nunusse
re : Débordements 31-03-21 à 19:51

J'ai enfin compris après une semaine de réflexion:
Un+1=MUn+CMUn=Un+1-C
Mais je n'arrive pas à isoler M après

Posté par
PLSVU
re : Débordements 31-03-21 à 21:01

  2c)
on doit montrer par récurrence que
M^n=PD^n P
( je ne vois pas l'initialisation....)
  initialisation  à faire  sachant que
P=P^(-1)
 \\ P^2=P
PMP=D
il faut montrer que
PDP=M  (sans calcul  ,seulement avec le nom des matrices )
ensuite on passera à l'héridité

Posté par
PLSVU
re : Débordements 31-03-21 à 21:04

oups  je corrige...

on doit montrer par récurrence que

M^n=PD^n P

( je ne vois pas l'initialisation....)
  initialisation  à faire  sachant que

P=P^{-1}
 \\ P^2=I_2
PMP=D
il faut montrer que
PDP=M  (sans calcul  ,seulement avec le nom des matrices )
ensuite on passera à l'héridité

Posté par
Nunusse
re : Débordements 01-04-21 à 16:22

PMP=DM=P-1DP-1 or P=P-1
donc M=PDP

Posté par
PLSVU
re : Débordements 01-04-21 à 16:36

tu dois partir de PDP pour finir à M

Posté par
Nunusse
re : Débordements 01-04-21 à 16:41

pourquoi ?

Posté par
PLSVU
re : Débordements 01-04-21 à 17:03

pour justifier correctement l'initialisation

Posté par
Nunusse
re : Débordements 02-04-21 à 13:48

P=P-1 donc
PDP=P-1DP-1

or PMP=DM=P-1DP-1
donc M=PDP

Posté par
PLSVU
re : Débordements 02-04-21 à 16:04


hier à 16 h 22
PMP=D[smb]equivaut[/smb]M=P-1DP-1 or P=P-1
donc M=PDP

aujourd'hui  idem
exercice à trous
  
PDP=.............=...............=...........



Vous devez être membre accéder à ce service...

Pas encore inscrit ?

1 compte par personne, multi-compte interdit !

Ou identifiez-vous :


Rester sur la page

Inscription gratuite

Fiches en rapport

parmi 1674 fiches de maths

Désolé, votre version d'Internet Explorer est plus que périmée ! Merci de le mettre à jour ou de télécharger Firefox ou Google Chrome pour utiliser le site. Votre ordinateur vous remerciera !