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Déterminer la convergence d’une suite caractérisée par la somme

Posté par
qtn
16-11-19 à 16:08

Bonjour, voici l'énoncé :
Le plan complexe est muni d'un repère orthonormé direct. On considère le nombre complexe z=(1/a+i)(cos(π/3)+isin(π/3) où a est un entier naturel non nul. On considère la suite u définie pour tout entier n non nul par un=1+|z|+|z^2|+...+|z^n|.
Affirmation : La suite u est convergente.
Je sais que le module de z = (1/a+i), et que un=(1-(1/a+i)^n+1)/(1-(1/a+i)).
Mais je bloque car je n'arrive pas à déterminer la limite de la suite à cause du i. Pourriez-vous m'aider ?

Posté par
matheuxmatou
re : Déterminer la convergence d’une suite caractérisée par la s 16-11-19 à 16:23

bonjour

l'écriture de z est incorrecte
il manque des parenthèses
ré-écris le correctement

Posté par
matheuxmatou
re : Déterminer la convergence d’une suite caractérisée par la s 16-11-19 à 16:24

1/a + i
cela veut dire

\dfrac{1}{a} + i

Posté par
matheuxmatou
re : Déterminer la convergence d’une suite caractérisée par la s 16-11-19 à 16:25

quant au module de z, il est un peu folklorique !

moi on m'a toujours dit qu'un module est un réel positif

Posté par
qtn
re : Déterminer la convergence d’une suite caractérisée par la s 16-11-19 à 16:56

matheuxmatou @ 16-11-2019 à 16:23

bonjour

l'écriture de z est incorrecte
il manque des parenthèses
ré-écris le correctement


Effectivement désolé,
z=([tex](\frac{1}{a}+i)(cos(\frac{\Pi }{3})+isin(\frac{\Pi }{3}))
[/tex]

Posté par
qtn
re : Déterminer la convergence d’une suite caractérisée par la s 16-11-19 à 16:57

qtn @ 16-11-2019 à 16:56

matheuxmatou @ 16-11-2019 à 16:23

bonjour

l'écriture de z est incorrecte
il manque des parenthèses
ré-écris le correctement


Effectivement désolé,
z=([tex](\frac{1}{a}+i)(cos(\frac{\Pi }{3})+isin(\frac{\Pi }{3}))
[/tex]


Désolé, je n'arrive pas trop à me servir des outils du forum

Posté par
qtn
re : Déterminer la convergence d’une suite caractérisée par la s 16-11-19 à 17:01

matheuxmatou @ 16-11-2019 à 16:25

quant au module de z, il est un peu folklorique !

moi on m'a toujours dit qu'un module est un réel positif


Je suis d'accord avec vous. Cela signifierai donc que le module de z (\left|z \right|) est inexistant car a appartient à N*?

Posté par
matheuxmatou
re : Déterminer la convergence d’une suite caractérisée par la s 16-11-19 à 17:03

on ne comprend rien à ton énoncé !

ce qui est facteur devant c'est quoi ?

(1/a + i)
ou
1/(a+i)
?

Posté par
qtn
re : Déterminer la convergence d’une suite caractérisée par la s 16-11-19 à 17:07

matheuxmatou @ 16-11-2019 à 17:03

on ne comprend rien à ton énoncé !

ce qui est facteur devant c'est quoi ?

(1/a + i)
ou
1/(a+i)
?

Le facteur est (1/a+i)
Je réécris la forme trigonométrique : z=(\frac{1}{a}+i)(cos(\frac{\Pi }{3})+i sin(\frac{\Pi }{3}))

Posté par
matheuxmatou
re : Déterminer la convergence d’une suite caractérisée par la s 16-11-19 à 17:12

et donc que vaut son module ?

Posté par
qtn
re : Déterminer la convergence d’une suite caractérisée par la s 16-11-19 à 17:21

matheuxmatou @ 16-11-2019 à 17:12

et donc que vaut son module ?


Le module de z vaut donc \left|z \right|=(\frac{1}{a}+i)

Posté par
matheuxmatou
re : Déterminer la convergence d’une suite caractérisée par la s 16-11-19 à 17:25

n'importe quoi !

depuis quand a-t-on de l'imaginaire  dans un module

Posté par
qtn
re : Déterminer la convergence d’une suite caractérisée par la s 16-11-19 à 17:27

matheuxmatou @ 16-11-2019 à 17:25

n'importe quoi !

depuis quand a-t-on de l'imaginaire  dans un module

Mais alors je ne comprends pas. Dans mon cours il est écrit que la forme trigonométrique est z=r(cos+isin) où r est le module de z.

Posté par
matheuxmatou
re : Déterminer la convergence d’une suite caractérisée par la s 16-11-19 à 17:40

faut tout lire dans une propriété ou un théorème

il est certainement aussi précisé dans "ton cours" que dans cette écriture, r représente un réel positif

Posté par
qtn
re : Déterminer la convergence d’une suite caractérisée par la s 16-11-19 à 17:43

matheuxmatou @ 16-11-2019 à 17:40

faut tout lire dans une propriété ou un théorème

il est certainement aussi précisé dans "ton cours" que dans cette écriture, r représente un réel positif


Effectivement r appartient à R. Donc si je comprends bien pour trouver le module de z je dois développer toute l'expression c'est ça?

Posté par
matheuxmatou
re : Déterminer la convergence d’une suite caractérisée par la s 16-11-19 à 17:44

Citation :
Effectivement r appartient à R


très insuffisante

+

apprends ton cours correctement !

Posté par
matheuxmatou
re : Déterminer la convergence d’une suite caractérisée par la s 16-11-19 à 17:45

le module d'un produit est le produit des modules

que de temps perdu à tourner autour du truc quand on ne connait pas son cours ...

Posté par
qtn
re : Déterminer la convergence d’une suite caractérisée par la s 16-11-19 à 17:47

matheuxmatou @ 16-11-2019 à 17:45

le module d'un produit est le produit des modules

que de temps perdu à tourner autour du truc quand on ne connait pas son cours ...


Effectivement, ça je connais mais imaginons que z1 correspond à la première parenthèse et z2 à la seconde. Le module de z2=1 ?

Posté par
matheuxmatou
re : Déterminer la convergence d’une suite caractérisée par la s 16-11-19 à 17:49

ouiiiii

et ensuite ?

Posté par
qtn
re : Déterminer la convergence d’une suite caractérisée par la s 16-11-19 à 17:54

matheuxmatou @ 16-11-2019 à 17:49

ouiiiii

et ensuite ?


Ensuite je calcule le module de z1, qui vaut \sqrt{\frac{1}{a^{2}}+1}
De plus on en déduit que le module de z vaut  \sqrt{\frac{1}{a^{2}}+1}

Posté par
matheuxmatou
re : Déterminer la convergence d’une suite caractérisée par la s 16-11-19 à 17:54

ouiiii

Posté par
qtn
re : Déterminer la convergence d’une suite caractérisée par la s 16-11-19 à 17:57

matheuxmatou @ 16-11-2019 à 17:54

ouiiii


Et à partir de là j'utilise la formule démontrée en première sur la somme des termes d'une suite géométrique.
J'effectue ce calcul et je vous dirai combien je trouve

Posté par
qtn
re : Déterminer la convergence d’une suite caractérisée par la s 16-11-19 à 18:16

matheuxmatou @ 16-11-2019 à 17:54

ouiiii


Mais une fois que je trouve la somme des termes, j'obtiens : un=\frac{1-(\sqrt{\frac{1}{a^2}+1})^{n+1}}{1-(\sqrt{\frac{1}{a^2}+1})}
Comment déterminer la limite?
Je peux démontrer que pour tout a appartenant à N, le dénominateur est négatif.
Mais pour le numérateur cela dépend de a et de n en même temps

Posté par
matheuxmatou
re : Déterminer la convergence d’une suite caractérisée par la s 16-11-19 à 18:22

je suppose que a est bloqué !

numérateur tend vers - infini (voir suite géométrique de raison supérieure à 1)
dénominateur négatif
donc le tout tend vers + infini quand n tend vers + infini

Posté par
qtn
re : Déterminer la convergence d’une suite caractérisée par la s 16-11-19 à 18:25

matheuxmatou @ 16-11-2019 à 18:22

je suppose que a est bloqué !

numérateur tend vers - infini (voir suite géométrique de raison supérieure à 1)
dénominateur négatif
donc le tout tend vers + infini quand n tend vers + infini


Ah oui d'accord, j'ai compris.
Merci beaucoup

Posté par
matheuxmatou
re : Déterminer la convergence d’une suite caractérisée par la s 16-11-19 à 18:31

et contrairement à ce que tu disais dans l'énoncé, cette suite ne converge pas

et donc je pense que depuis le début on rame sur un énoncé faux

Posté par
qtn
re : Déterminer la convergence d’une suite caractérisée par la s 16-11-19 à 18:34

matheuxmatou @ 16-11-2019 à 18:31

et contrairement à ce que tu disais dans l'énoncé, cette suite ne converge pas

et donc je pense que depuis le début on rame sur un énoncé faux


Oui, effectivement je viens de recevoir un email de ma professeure disant qu'il fallait prouver que la suite diverge...



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