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DM suite TS (ancien sujet bac?)

Posté par
plongeuse
11-09-10 à 16:57

Bonjour,

j'ai un DM de maths (évidemment =D) à faire et je bloque dés les premiéres questions--'
pourriez-vous m'aidez s'il vous plait?!? MercII d'avance!

voici l'énoncé:

On considére la suite (Un) définie par U0=1 et Un+1=1/3Un+n-2

1-calculer U1 U2 U3
[/i]ça s'est fait :U1=-2/3, U2=-2/9 et U3=25/27

2-démontrer par récurrence que pour tout entier naturel n>4, Un>0
[i]
c'est aussi "à peu prés fait" c'està dire que j'ai entre autre à l'étape 2, l'hérédité:
Un+1>0 <=>Un>0
          1/3Un>1/3
          ...
          1/3Un+4-2>13/3-2
          1/3Un+2>7/3 donc 7/3>0
donc P(n+1) est vraie[/i]

3- en déduire que pour tout entier naurel n>5, Un>n-3

--> [i]
c'est ici que je bloque je ne vois as comment on peut déduire de la question précédente ce qu'on nous demande à cette question !:?
ah oui et l'énoncé nous met une indication ( que je ne vois pas où elle peut nous servir) :
Un=1/3Un-1+(n-1)-2[/i]

4- endéduire la limite de la suite Un

--> [i]
de meme ici je n'y arrive pas vu que je n'ai pas la précédente reponse[/i]

5- on définie la suite Vn=-2Un+3n-21/2
a) démontrer que la suite Vn est une suite géométrique dont on donera sa raison et son 1er therme

-->[i]
pareil, ici j'ai essayé avec le signe de la difference mais je n'arrive à rien...--'[/i]

b) en déduire : Un=25/4(1/2)^n+3/2n-21/4

-->[i]
idem je n'ai rien su dégagé de mes tonnes de feuilles de calculs![/i]

c) vérifier que Un=Xn+Yn avec une suite géo et une suite arith. dont on donnera la raison et le 1er therme

-->[i]
là j'ai réussi à enfin faire quelque chose ( mais du coup je ne pense pas avoir juste)
j'ai trouvé que Xn etait la suite géo avec Xn=25/4(1/2)^n de raison (1/2)^n et de 1er therme 25/4
             et Yn etait la suite arith avec Yn=3/2n-21/4 de raison 3/2n et de 1er therme -21/4[/i]

d) en désuire une expression de la somme Sn

-->[i]
et là j'ai essayé de faire la somme S1 dela suire géo puis la somme S2 de la suite arith mais cela ne donne rien a part des calculs horribles![i][/i]

voila merci beaucoup de m'aider car je bloque vraiment!

Posté par
Labo
re : DM suite TS (ancien sujet bac?) 11-09-10 à 17:23

Bonjour,
attention tes valeurs sont fausses
U_{n+1}=\fr{1}{3}U_n+n-2
 \\ U_1=\fr{1}{3}\time 1+0-2=-\fr{5}{3}
 \\

Posté par
plongeuse
re : DM suite TS (ancien sujet bac?) 11-09-10 à 17:35

ah oui désolé pour Un+1

par contre je comprends pas pourquoi on doit obtenir -5/3 à U1! :
on devrait pas trouver ( en suivant la formule):
U1=1/3x1+1-1
  = -2/3??

Posté par
Labo
re : DM suite TS (ancien sujet bac?) 11-09-10 à 17:45

Un+1=(1/3)Un+n-2
n≠n+1

Posté par
plongeuse
re : DM suite TS (ancien sujet bac?) 11-09-10 à 17:58

ah d'accord je crois que j'ai compris, j'ai recalculé U2 et U3 :

U2=1/3 U1 + 1-2 = 1/3 x (-5/3) -1 = -14/9

U3= 1/3 U2 +2-2= 1/3 x (-14/9) = -14/27

c 'est bien cela ?

Posté par
Labo
re : DM suite TS (ancien sujet bac?) 11-09-10 à 18:11

OUI ( j'ai vérifié sur excel) (

2)pour l' initialisation il faut  U_5

Posté par
plongeuse
re : DM suite TS (ancien sujet bac?) 11-09-10 à 18:40

super!

2) pourquoi faut t il prendre U5 et pas U4? puisque on cherche par recurrence Un>0 pour n>4?

Posté par
Labo
re : DM suite TS (ancien sujet bac?) 11-09-10 à 18:56

pour tout n>4  ==>u5

Posté par
plongeuse
re : DM suite TS (ancien sujet bac?) 11-09-10 à 19:06

ahh okk (j'ai compris =))

j'ai donc refait le calcul par recurrence et je trouve :

initialisation:

pour n=5, U5=1/3 x U4 +4-2 = 1/3 x (-14/27) +4-2 = 148/81
donc U5>0
donc P(5) est vrai

hérédité :

Un+1>0 <=> Un>0
           1/3Un > 1/3
           1/3Un+4 > 1/3+4
           1/3Un+4 > 13/3
           1/3Un+4-2 > 13/3-2
           1/3Un+2 > 7/3
donc 7/3 > 0
donc P(n+1) est vraie

et conlusion

dépres les etapes 1 et 2 ... P(n) est vraie pour tout entier n >5

c 'est bon je ne me suis pas trompée quelque part?

Posté par
Labo
re : DM suite TS (ancien sujet bac?) 11-09-10 à 19:21

-14/27 est la valeur de U3

remarque si n>4 alors n+1>5  donc il faudrait calculer u6 ( il n'y a pas ce symbole ≥...)
alors que U4 est déjà  positif...
U4=67/81
U5=553/243
U6=2740/729

Posté par
Labo
re : DM suite TS (ancien sujet bac?) 11-09-10 à 19:25

pour l'hérédité  avec n>4
on suppose Un>0
1/3Un>0
n-2>2
Un+1>2>0

Posté par
plongeuse
re : DM suite TS (ancien sujet bac?) 11-09-10 à 19:30

alors là désolé mais j'ai RIEN compris ! --' =D

vous pourriez pas me réexpliquez en un peu plus de détails ( si ce n'est pas trop vous demandez?)

Mercii

Posté par
plongeuse
re : DM suite TS (ancien sujet bac?) 11-09-10 à 20:17

  s'il vous plaiit !

Posté par
Labo
re : DM suite TS (ancien sujet bac?) 11-09-10 à 20:48

je mange et ma famille aussi...
ne t'inquiète je n'ai pas l'habitude de ne pas terminer ...

Posté par
plongeuse
re : DM suite TS (ancien sujet bac?) 11-09-10 à 20:50

ahh fallait le dire! moi aussi j'ai mangé =)

la famille d'abord : bon appétit à vous!! =D

atte

Posté par
Labo
re : DM suite TS (ancien sujet bac?) 11-09-10 à 20:55

Citation :
hérédité :

Un+1>0 <=> Un>0
           1/3Un > 1/3
           1/3Un+4 > 1/3+4
           1/3Un+4 > 13/3
           1/3Un+4-2 > 13/3-2
           1/3Un+2 > 7/3
donc 7/3 > 0
donc P(n+1) est vraie

je te cite
Un+1>0 <=> Un>0 c'est ce que tu dois démontrer...
on suppose que Un>0  ce qui n'implique pas que (1/3)Un>1/3 ,tu confonds 1 et 0...
si Un>0 alors (1/3)Un>0 on sait que n>4 donc
ensuite tu peux écrire (1/3)Un+n>4
et (1/3)Un+n-2>4-2
Un+1>2>0
donc P(n+1) est vraie

Posté par
plongeuse
re : DM suite TS (ancien sujet bac?) 11-09-10 à 20:57

ahh okk j'ai compris Mercii

et pour le 3) faut que je fasse pareil en fait, avec le même raisonnement par recurrence?

Posté par
Labo
re : DM suite TS (ancien sujet bac?) 11-09-10 à 21:13

peut-être
pour la limite Un>n-3
lim de n-3=+∞ qd n tend vers+∞
lim de un=+∞
je passe à la 5

Posté par
Labo
re : DM suite TS (ancien sujet bac?) 11-09-10 à 21:16

5) \rm V_n=-2U_n+3n-\fr{21}{2} (1)
 \\ ou V_n=\fr{-2U_n+3n-21}{2}  (2)
 \\
formule 1 ou formule (2)

Posté par
plongeuse
re : DM suite TS (ancien sujet bac?) 11-09-10 à 21:17

(pardon)

c est la formule 1

Posté par
plongeuse
re : DM suite TS (ancien sujet bac?) 11-09-10 à 21:26

sinon j'ai travaillé sur ce 2) et 3)
voici ce que j'ai trouvé :

2) soit P(n) "Un>n-3 pour n>5"

initialisation:

pour n=6, U6=1/3xU5+5-2= 2740/729
or U6> 6-3
donc U6>3
donc P(6) est vraie

hérédité

si Un>n-3 alors 1/3 >O
           or n>5
           donc 1/3Un+n> n-5
           et 1/3 Un+ n-2 > n(5-2)
           ainsi Un+1 > n-3
donc P(n+1) es t vraie

et 3)
la par contre je suis sûre que c est faux mais je ne trouve pas où je me suis trompée..--'

lim Un =lim (1/3Un-1) +lim (n-1) -2   (car Un=1/3Un-1 +(n-1)-2 )
d'ou lim 1/3 Un = - OO
et lim (n-1)-2 = lim (n-1) - lim (-2)
               = +OO +2 ( ca s'ecrit pas mais bon c est  en "théorie"
               = +OO
donc lim Un = ?  (vu qu'on a +OO + -OO)

voila ce que j'ai trouvé...

Posté par
Labo
re : DM suite TS (ancien sujet bac?) 11-09-10 à 21:40

V_n=-2(\fr{1}{3}U_{n-1}+(n-1)-2)+3n-10,5
 \\ V_n=\fr{1}{3}(-2U_{n-1}+3(n-1)-10,5)
suite géométrique de raison 1/3
vérification \fr{-3-10,5}{3}=-4,5
et 6-10,5=-4,5

Posté par
plongeuse
re : DM suite TS (ancien sujet bac?) 11-09-10 à 21:51

ok j'ai compris =D donc ça, c'est fait!

pour le 2) et 3) si vous n'avez rien dit c est que j'ai juste?!

Posté par
Labo
re : DM suite TS (ancien sujet bac?) 11-09-10 à 21:54

pour la limite tu utilises le fait que Un>n-3  or limite n-3=∞  
pour le premier terme de Vn calcule V0
V_n=V_0(1/3)^n=-2U_n+3n-10,5
 \\ U_n=\fr{3n-\fr{21}{2}-V_0(1/3)^n}{2}

moi j'ai (1/3)^n et dans ton énoncé je vois des(1/2)^n

je ne comprends pas ceci dans ton post 21:26

Citation :
si Un>n-3 alors 1/3 >O ???

Posté par
plongeuse
re : DM suite TS (ancien sujet bac?) 11-09-10 à 22:13

alors pour commencer :

3) la limite effectivement Un>n-3  donc je pense que limUn= +OO

puis pour Vo je trouve Vo=-12,5 mais je suis quasi-sûre que c est faux ( donc pas la peine de voir les calculs je pense que ça ferai mal aux yeux ^^)

de plus, effectivement je me suis trompée c es bien des (1/3^n qu'il faut =D

et enfin dans mon post de 21:26 de même faute d'étourderie :
c'est " si Un>n-3 alors 1/3Un>0

voilaaa =)

Posté par
plongeuse
re : DM suite TS (ancien sujet bac?) 11-09-10 à 22:16

STOP en ait Non je me suis re-trompée DESOLE

pour le 5) b) c est bien Un= (25/4)51/2)^n + (3/2)n - (21/4)

!!

Posté par
Labo
re : DM suite TS (ancien sujet bac?) 11-09-10 à 22:18

j'ai vérifié sur excel ma formule est juste
V0=-25/2
 U_n=\fr{-25}{4}\time (\fr{1}{3})^n+\fr{3n}{2}-\fr{21}{4}
X_n=\fr{-25}{4}\time (\fr{1}{3})^n
 \\ Y_n=-\fr{21}{4}+\fr{3n}{2} raison de la suite  (Yn)=3/2 ( il n'y a pas de n)

Posté par
plongeuse
re : DM suite TS (ancien sujet bac?) 11-09-10 à 22:24

super j'avais trouvé ca pour les Xn et Yn
j'avais aussi trouve les 1er termes :

Xo=25/4 et Yo=-21/4

maintenant je cherche comment vous avez trouvé Vo= -25/2 ..

Posté par
Labo
re : DM suite TS (ancien sujet bac?) 11-09-10 à 22:29

la bonne formule contient les (1/3)^n

Posté par
plongeuse
re : DM suite TS (ancien sujet bac?) 11-09-10 à 22:32

même si dans l'énoncé de mon exercice il marque :

Un= (25/4)(1/2)^n + (3/2)n - (21/4)

??

Posté par
Labo
re : DM suite TS (ancien sujet bac?) 11-09-10 à 22:32

Citation :
maintenant je cherche comment vous avez trouvé
Vo= -25/2 ..
rappel
U0=1 et Vn=-2Un+3n-(21/2)

Posté par
Labo
re : DM suite TS (ancien sujet bac?) 11-09-10 à 22:33

ton énoncé est faux  ...( erreur de frappe )

Posté par
plongeuse
re : DM suite TS (ancien sujet bac?) 11-09-10 à 22:37

raaahh
ca Y est! j 'ai compris pour Vo...--'  bon un peu tard hein mais vaut mieux que jamais! mercii^^

sinon mes Xo et Yo sont aussi justes? (pour voir si je peux avoir encore une bonne nouvelle =D)

Posté par
Labo
re : DM suite TS (ancien sujet bac?) 11-09-10 à 22:39

somme des Xn=\fr{-25}{4}\time \fr{1-(\fr{1}{3})^n}{1-\fr{1}{3}}=\fr{-25}{4}\time\fr{1-(\fr{1}{3})^n}{\fr{2}{3}}=\fr{-75}{8}(1-\fr{1}{3^n})
 \\

Posté par
Labo
re : DM suite TS (ancien sujet bac?) 11-09-10 à 22:42

je ne trouve plus tes Xo et Yo indique moi l'heure de ton post où ils figurent

Posté par
plongeuse
re : DM suite TS (ancien sujet bac?) 11-09-10 à 22:43

okk et si je fais pareil avec la somme des Yn j'aurai la somme Sn !=) alors ... je calcul ...

Posté par
plongeuse
re : DM suite TS (ancien sujet bac?) 11-09-10 à 22:48

et je trouve :

-21/4 x (1-5/2)^n)/(1-(3/2))

= 21/8(1-(3/2)^n)

!!

c est juste?

Posté par
Labo
re : DM suite TS (ancien sujet bac?) 11-09-10 à 22:53

attention Yn est une suite arithmétique
somme des termes =\fr{n+1}{2}(2\time \fr{-21}{4}+n(\fr{3}{2}))

Posté par
Labo
re : DM suite TS (ancien sujet bac?) 11-09-10 à 22:55

somme des termes d'une suite arithmétique = nombre de termes(premier terme+ dernier terme)/2

Posté par
plongeuse
re : DM suite TS (ancien sujet bac?) 11-09-10 à 22:55

raa oui je l'avais oublié celle là --"
bon ben je re-calcule et ..

Posté par
plongeuse
re : DM suite TS (ancien sujet bac?) 11-09-10 à 22:59

et je trouve : (357 -51 n) / 16 ...

cela me semble plus que bizaroÏde ..

Posté par
Labo
re : DM suite TS (ancien sujet bac?) 11-09-10 à 23:07

je n'ai pas trop compris ta démo pour la question 3
\rm U_n>0 pour tout n>4
 \\ donc pour tout n>5 U_{n-1}>0
 \\  cherchons le signe de U_n -(n-3)
 \\ U_n -(n-3)=(1/3)U_{n-1}+(n-1)-2-(n-3)=1/3U_{n-1} donc positif 
 \\ donc U_n-(n-3)>0
 \\ U_n>n-3

Posté par
Labo
re : DM suite TS (ancien sujet bac?) 11-09-10 à 23:10

somme des Yn=(n+1)(3n-21)/4
à vérifier

Posté par
plongeuse
re : DM suite TS (ancien sujet bac?) 11-09-10 à 23:15

eum oui ca a l'air plus simple comme ça!
juste une précision par rapport au calcul justement :

Un-(n-3)= (1/3)Un-1 + (n-1)-2-(n-3) lorsqu'on developpe a partir de (n-1)cela donne pas:

        =   (1/3)Un-1   -2n+2-n+3=-3n+5 ?

Posté par
Labo
re : DM suite TS (ancien sujet bac?) 11-09-10 à 23:19

U_n-(n-3)=\fr{1}{3}U_{n-1}+(n-1)-2-(n-3)=\fr{1}{3}U_{n-1}+n-1-2-n+3=\fr{1}{3}U_{n_1}

Posté par
Labo
re : DM suite TS (ancien sujet bac?) 11-09-10 à 23:20

=\fr{1}{3}U_{n-1}

Posté par
plongeuse
re : DM suite TS (ancien sujet bac?) 11-09-10 à 23:29

olala oui n'importe quoi (j'avais fais la double distributivité je crois!)

oui ben oui c est évident!

merci!

et j'ai refait le le calcul pour la somme des yn et j'ai trouvé pareil que vous !
il ne me reste plus qu'a trouver la somme Sn (revoir ce p'tit 3)et j'aurai fini enfin! =)

Posté par
plongeuse
re : DM suite TS (ancien sujet bac?) 11-09-10 à 23:34

oh et je viens de voir votre post de 22:42 bon je pense que ca sert à rien que je vous le dise maintenant mais bon tant pis^^
mes yo et xo sont dans mon post de 22:24 voilaa^^

Posté par
Labo
re : DM suite TS (ancien sujet bac?) 11-09-10 à 23:38

S_n=\fr{-75}{8}(1-\fr{1}{3^n})+\fr{(n+1)(3n-21)}{4} \\
je laisserais ce calcul comme çà

Posté par
plongeuse
re : DM suite TS (ancien sujet bac?) 11-09-10 à 23:40

ben j'avoue que moi aussi parce que j'ai essayer de developpé... et c est horrible =D
donc oui je pense que je vais laisser comme ça!

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