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Démonstration par récurrence

Posté par
Vani94
04-11-22 à 15:25

Bonjour,
Je bloque sur mon devoir maison de maths, voici l'énoncé :

On considère la suite (Un) définie par u0= 1 et Un+1 = 1/2 (Un+2/Un) pour tout entier naturel n.

1) Démontrer par récurrence que pour tout entier naturel n, Un>0.
2) Démontrer que pour tout n appartenant à N, Un+1^2 -2 = (Un^2-2/2Un)^2

Pour la 1ère question, j'ai pu faire ceci :

- Soit la suite (Un) définie par u0 = 1 et Un+1 = 1/2 (Un+ 2/Un)
Démontrons par récurrence que pour tout entier naturel n, Un>0.
Initialisation : Pour n= 0
1>0 donc U0>0.
La propriété est donc vraie pour n=0
Hérédité : Supposons que pour un certain entier n, Un >0. Démontrons que : Un+1 >0

On a : Un>0
              Un+2/Un > 2/Un
              1/2 (Un+2/Un) > Un
              Un+1 > Un > 0

La propriété est initialisée et héréditaire donc pour tout entier naturel n, Un>0.

Par contre pour la deuxième question, j'ai beau essayé, je bloque sur le raisonnement. Pourriez-vous m'aider,s'il vous plaît ?

Posté par
malou Webmaster
re : Démonstration par récurrence 04-11-22 à 15:33

Bonjour
2) tu pars du membre de gauche
tu remplaces Un+1 par sa définition en fonction de Un
tu réduis au même dénominateur, et tu fais les calculs
ça devrait passer

Posté par
carpediem
re : Démonstration par récurrence 04-11-22 à 16:15

salut

je ne suis pas d'accord avec

Vani94 @ 04-11-2022 à 15:25

Hérédité : Supposons que pour un certain entier n, Un >0. Démontrons que : Un+1 >0

On a : Un>0
              Un+2/Un > 2/Un
              1/2 (Un+2/Un) > Un
              Un+1 > Un > 0

Posté par
Vani94
re : Démonstration par récurrence 04-11-22 à 16:47

malou

Bonjour,

J'ai justement essayé plusieurs fois de passer par le membre de gauche mais je ne retombe pas sur le résultat attendu, par exemple j'ai eu :

(Un+1)^2 - 2 =    (1/2 (Un+2/Un))^2 -2

                        =  1/4 (Un+2/Un)^2 -  2

                      =   1/4 ( Un^2 + 2×Un×2/Un +
                                (2/ Un)^2 ) -2

                       = 1/4  (Un^2 + 4Un/Un +
                               4/Un^2)-2

                      = Un ^2 / 4 + 4Un/4Un+
                          4/4Un^2 - 2

                       = (Un ^ 3 + 4 Un) / 4 Un + 4 / 4
                              Un ^2 - 2

                       =  (Un^6 + 8Un^2 +4 - 8Un ^2)
                                /4Un ^2

                        = Un^6 +4 / 4Un ^2

               

Posté par
malou Webmaster
re : Démonstration par récurrence 04-11-22 à 16:51

réagis à la remarque de carpediem déjà ...
prendra le relais qui peut en fonction des connexions
aujourd'hui, pire que tout pour le site...
désolée

Posté par
Vani94
re : Démonstration par récurrence 04-11-22 à 17:04

carpediem

Bonjour,

Pourrais-je savoir ce qui vous pose problème dans ma méthode de raisonnement ???

Posté par
carpediem
re : Démonstration par récurrence 04-11-22 à 17:17

le passage de la première à la deuxième ligne est exact ... mais ne nous intéresse pas car c'est le fait d'être positif ou non qui nous intéresse

le passage de la 2e à la 3e ligne pose le même pb et est faux

donc la 4e est peut-être vraie mais non prouvée

et ce qui nous intéresse c'est uniquement u(n + 1) > 0

Posté par
Vani94
re : Démonstration par récurrence 04-11-22 à 17:34

carpediem

Pour l'hérédité, j'ai supposé que un>0 était vrai donc j'ai cherché à démontrer Un+1 >0. J'ai abouti à Un+1 > Un ,sachant que j'ai supposé que Un >0 dans mon hypothèse de récurrence, je peux dire que si Un+1 > Un, alors Un+1 >0.
Dans ce cas là, ma propriété est héréditaire et donc j'ai prouver que pour tout entier n, Un >0.

Posté par
carpediem
re : Démonstration par récurrence 04-11-22 à 18:34

non c'est incohérent car tu oublies le signe de 2/u(n) et d'autre part il y a une erreur ensuite : passage de la ligne 2 à la ligne 3



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