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DM maths somme des cubes

Posté par
lele23p
20-09-18 à 20:45

bonjour j'ai un exercice de maths a faire et je bloque pour la 3eme question pouvez vous m'aidez ?

pour tout entier naturel n\geq 1, on pose:

Sn=1+2+3+....+n=\sum{k}   avec k allant de 1 a n
et
Tn=13+23+33+...+n3=\sum{k^3}  pour k allant de 1 a n

1) rappeler la formule explicite de Sn en fonction de n :
\frac{n(n+1)}{2}

2) calculer S1 S2 S3 puis T1 T2 T3
S1=1                     T1=1
S2=3                     T2=9
S3=6                     T3=36

3) Conjecturer alors une relation entre Sn et Tn
4) Démontrer cette conjecture par récurrence


voila merci a vous

malou edit > lele23p***mets ton profil à jour, merci***

Posté par
Kernelpanic
re : DM maths somme des cubes 20-09-18 à 20:50

Bonsoir,

tu as fait la partie la moins amusante, maintenant tu vas pouvoir faire une récurrence.
Que remarques-tu en comparant S1 - T1, S2 - T2 ... ?

Posté par
Kernelpanic
re : DM maths somme des cubes 20-09-18 à 20:50

Pardon, je me suis mal exprimé.
Que remarques-tu quand tu compares la valeur de S1 à la valeur de T1, la valeur de S2 à T2 etc...

Posté par
lele23p
re : DM maths somme des cubes 20-09-18 à 21:17

je peux remarquer que S1²=T1 ....

Posté par
Kernelpanic
re : DM maths somme des cubes 20-09-18 à 21:19

parfait, tu as trouvé une conjecture

maintenant, à toi de prouver cette hypothèse par une récurrence

Posté par
lele23p
re : DM maths somme des cubes 20-09-18 à 21:20

du coup pour la conjecture j'ecris Sn²=Tn ?
et daccord j'y réfléchis

Posté par
Kernelpanic
re : DM maths somme des cubes 20-09-18 à 21:29

ouaip, tu verras qu'à partir du petit rappel sur la somme, la récurrence est plutôt trivial

Posté par
lele23p
re : DM maths somme des cubes 20-09-18 à 21:35



pour la récurrence je pense a :

initialisation : S1=1 et T1=1     S1²=T1     1²=1        1=1
                                   Donc la propriété est initialisée

Hérédité:
soit n appartenant au entiers naturels quelconque on suppose que Sn²=Tn
On veut montrer que (Sn+1)²=Tn+1
On a Sn²=Tn
(n+1)+Sn²=Tn+(n+1)
(Sn+1)²=Tn+1

Conclusion: la propriété est initialisé et héréditaire donc pour tout n appartenant au entiers naturels on a Sn²=Tn

Est ce bon ?

Posté par
mathafou Moderateur
re : DM maths somme des cubes 20-09-18 à 22:24

Bonjour,

si tu ne mets pas des vrais indices dans ce que tu écris, c'est incompréhensible
si tu ne mets pas correctement des parenthèses, c'est incompréhensible
et de toute façon le calcul est faux, en plus de n'être la démonstration de rien du tout.

pour écrire des indices
soit on utilise le bouton X2 et on met l'indice voulu entre les balises [sub] [/sub] : T[sub]n+1[/sub] pour écrire Tn+1
soit on écrit en LaTeX avec _ et des accolades {} : T_{n+1}
entre des balises [tex] [/tex] pour écrire T_{n+1}

on suppose que Sn²=Tn

on veut montrer l'hérédité
et on fait ça avec les définitions par récurrence de Sn et de Tn
pas par des calculs faux au flan qui se terminent par une affirmation péremptoire sans preuve.

Tn+1 = Tn + (n+1)3 par définition.
= (Sn)2 + (n+1)3 car Tn = (Sn)2 par l'hypothèse de récurrence
= (n(n+1)/2)2 + (n+1)3 car Sn = n(n+1)/2 grace à la question 1
= etc

et on termine par :
l'expression en n obtenue est elle égale à (Sn+1)2 ou pas ?

Posté par
lele23p
re : DM maths somme des cubes 20-09-18 à 22:39

(\frac{n(n+1)}{2})² =  Sn ²
(n+1)3 je ne vois pas quoi en faire

Posté par
mathafou Moderateur
re : DM maths somme des cubes 20-09-18 à 22:56

il s'agit de poursuivre le calcul que j'ai commencé en factorisant l'expression de ma dernière ligne

\left(\dfrac{n(n+1)}{2}\right)^2 + (n+1)^3 = ...

le facteur (n+1)^2 est déja immédiatement visible

avec comme objectif (si l'objectif est atteint la démonstration sera faite, sinon l'hérédité échoue) que ça aboutisse à

\left(\dfrac{(n{\red+1})(n{\red+1}+1)}{2}\right)^2 qui est par la question1 (S_{n{\red+1}})^2

Posté par
lele23p
re : DM maths somme des cubes 21-09-18 à 07:11

je n'y arrive pas

Posté par
lele23p
re : DM maths somme des cubes 21-09-18 à 08:26

?

Posté par
malou Webmaster
re : DM maths somme des cubes 21-09-18 à 08:54

lele23p @ 21-09-2018 à 07:11

je n'y arrive pas


n'est pas une réponse...
tu montres le début de ton calcul (factoriser) à partir du conseil de mathafou de 22:56

Posté par
Razes
re : DM maths somme des cubes 21-09-18 à 08:58

Bonjour ,

Soyons sérieux, tu ne sais pas factoriser l'expression: \left(\dfrac{n(n+1)}{2}\right)^2 + (n+1)^3 = ...

Alors que le terme à factoriser est plus que visible.

Posté par
lele23p
re : DM maths somme des cubes 21-09-18 à 08:59

(\frac{(n+1)^2(n+1+n)}{2})^2

Posté par
lele23p
re : DM maths somme des cubes 21-09-18 à 09:09

le terme a factoriser est (n+1)^2 mais je n'arive pas a allez jusqu'au resultat

Posté par
Razes
re : DM maths somme des cubes 21-09-18 à 09:14

Avec ça, tu y arrive? \left(\dfrac{n(n+1)}{2}\right)^2 =\left ((n+1)\left(\dfrac{n}{2}\right)  \right )^2

Posté par
lele23p
re : DM maths somme des cubes 21-09-18 à 09:18

non je n'arrive pas a commencer la factorisation

Posté par
malou Webmaster
re : DM maths somme des cubes 21-09-18 à 09:26

revoir les résultats collège....
(a*b)²=a²*b²
......

Posté par
lele23p
re : DM maths somme des cubes 21-09-18 à 09:31

=(\frac{n(n+1)}{2})^2+(n+1)^3
=((n+1)(n/2))^2+(n+1)^3

que faire apres?

Posté par
mathafou Moderateur
re : DM maths somme des cubes 21-09-18 à 10:06

Bonjour,

au lieu de simplement recopier ce qui a été écrit par Razes tu pourrais au moins appliquer ce qu'a dit malou

et (collège toujours) que C^3 = C^2\times C aussi ...

n'attends pas qu'on fasse la factorisation à ta place !
toutes les pistes pour factoriser cette expression t'ont été données, mais si tu ne les appliques pas c'est vraiment pas la peine qu'on cherche à t'aider.
tu sais au moins ce que veut dire factoriser ??

Posté par
lele23p
re : DM maths somme des cubes 23-09-18 à 10:22

excuser moi oui je sais ce qu'est une factorisation mais il est vrai que parfois j'ai du mal a le faire et en revoyant tout il est vrai que vous m'avez tout donner pour reussir donc si je ne me trompe pas :

(n+1) (n/2)² +(n+1)²+(n+1)

(n+1)²* (n/2)² +(n+1)& + (n+1)

(n+1)² * ((n/2)² + (n+1))

mais apres je ne vois comment faire

Posté par
lele23p
re : DM maths somme des cubes 23-09-18 à 11:01

?

Posté par
mathafou Moderateur
re : DM maths somme des cubes 23-09-18 à 11:34

réduire au même dénominateur le second facteur, développes et réduis
tu devrais voir apparaitre une identité remarquable d'autant plus facile à repérer que tu en connait le résultat auquel tu devrais aboutir ....

Posté par
lele23p
re : DM maths somme des cubes 23-09-18 à 12:02

(n+1)² *(\frac{n²+2n+2}{2})

Posté par
mathafou Moderateur
re : DM maths somme des cubes 23-09-18 à 14:19

faux

(A/B)² = (A²)/(B²) ...



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