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DM sur les suites. (1ereS)

Posté par yumi80 (invité) 25-05-06 à 16:42

Donc voila pour demain j'ai un DM de maths et je bloque sur les suites. J'aimerai pouvoir avoir de l'aide rapidement. Merci. Voici les exos:

EXO 1 :
On sait que U0=0 et U1=1 et Un+1=7Un+8Un-1

1)Montrez que la suite (Xn) def par Xn=U(n+1)+Un est une suite géométrique dont on précisera la raison.
En déduire Sn en fonction de n
2)On pose Vn=(-1)^n Un
et on considere Tn= Vn+1 - Vn
Exprimer Tn en fonction de Sn

3) Exprimer Vn puis Un en fonction de n ( on pourra calculer de 2 maniere la somme t0+...+tn-1)

déterminer la limite en +l'infini de (Un)/8^n

Exo 2:

On considere la suite Un def par

  U0=1
  Un+1=U0+2n+3

1)Etudiez la monotonie de la suite Un
2)a) Démontrer que, pour tt entier naturel n, Un>n^2
b)quel est la limite de la suite Un

3) Conjecturer une expression de Un, en fonction de n, puis démontrer la propriété ainsi conjecturer.

Posté par
Nicolas_75 Correcteur
re : DM sur les suites. (1ereS) 25-05-06 à 16:53

Bonjour,

Ton énoncé est ambigu :
Un+1=7Un+8Un-1
(Un)+1 ou U(n+1) ?
(Un)-1 ou U(n-1) ?

De plus, merci de nous indiquer ce que tu as déjà fait, et cherché.

Nicolas

Posté par yumi80 (invité)re : DM sur les suites. (1ereS) 25-05-06 à 16:56

Il s'agit de U(n+1)= 7 Un + 8 U(n-1)

J'ai éssayer de chercher mais je ne comprends pas et j'aboutis à rien.

Merci d'avance de pouvoir m'aider car c'est pour demain

Posté par
Nicolas_75 Correcteur
re : DM sur les suites. (1ereS) 25-05-06 à 17:01

1) Il suffit de remplacer...
Xn = U(n+1) + Un
= [7Un + 8U(n-1)] + Un
= 8[Un + U(n-1)]
= 8 X(n-1)
Donc...

Posté par
Nicolas_75 Correcteur
re : DM sur les suites. (1ereS) 25-05-06 à 17:02

Exercice 2 : tu es sûr que U(n+1) = U0+2n+3 ?

Posté par yumi80 (invité)re : DM sur les suites. (1ereS) 25-05-06 à 17:04

désolé tu as raison j'ai fait une erreur
Il s'agit de

Un+1=Un+2n+3

Est ce que tu peux m'aider ?

Posté par
Nicolas_75 Correcteur
re : DM sur les suites. (1ereS) 25-05-06 à 17:09

Malheureusement, je dois quitter l'
Je dois t'avouer que je ne suis pas convaincu que tu cherches. En effet :
Pour l'exercice 2, tu connais beaucoup de méthodes pour examiner la monotonie d'une suite ? La principale proposée par le cours est de regarder le signe de U(n+1)-U(n).
Dans ton cas, c'est plus que facile :
U(n+1)-Un=2n+3 positif !

Posté par yumi80 (invité)re : DM sur les suites. (1ereS) 25-05-06 à 17:24

Merci qd même , Mais c'est vrai que les premieres questions j'y suis arrivé.
C'est aprés que je m'embrouille , ds la question 2 de l'exo 1 et de meme pr l'exo 2

Posté par Joelz (invité)re : DM sur les suites. (1ereS) 25-05-06 à 17:44

Bonjour

Tu as:
Un+1=7Un+8Un-1

Nicolas_75 a montré que Xn=8X(n-1)
donc Xn est une suite geometrique de raison 8 et de 1er terme X0=U1-U0=1

donc d'apres une formule de ton cours, tu as:
3$X_n=X_08^n=8^n

Posté par Joelz (invité)re : DM sur les suites. (1ereS) 25-05-06 à 17:47

On pose Vn=(-1)^n Un
et on considere Tn= Vn+1 - Vn

donc 3$T_n=(-1)^{n+1} U_{n+1}-(-1)^n U_n=(-1)^{n+1}(U_{n+1}+U_n)

Or 3$X_n=U_{n+1}+U_n
donc  3$T_n=(-1)^{n+1}X_n
(sauf erreur )

Posté par Joelz (invité)re : DM sur les suites. (1ereS) 25-05-06 à 17:52

On a donc d'après la derniere egalité de mon post:
3$T_n=(-1)^{n+1}8^n

Or Tn=Vn+1 - Vn
donc en prenant la somme , on a:

3$\sum_{k=0}^{n-1}Tk=\sum_{k=0}^{n-1}(V_{k+1}-V_k)

Or 3$\sum_{k=0}^{n-1}(V_{k+1}-V_k)=V_n-V_0 (tous les termes se simplifient sauf 2)
et 3$\sum_{k=0}^{n-1}Tk=\sum_{k=0}^{n-1}(-1)^{k+1}8^k=-\sum_{k=0}^{n-1}(-1)^{k}8^k=-\frac{(-8)^n-1}{-8-1}=\frac{(-8)^n-1}{9}

donc on en déduit que :

3$V_n-V_0=\frac{(-8)^n-1}{9}
d'où 3$V_n=V_0+\frac{(-8)^n-1}{9}

Posté par Joelz (invité)re : DM sur les suites. (1ereS) 25-05-06 à 17:55

On sait que :
3$V_n=(-1)^nU_n

donc 3$U_n=(-1)^nV_n
d'où 3$U_n=(-1)^n(V_0+\frac{(-8)^n-1}{9})
Or V0=U0=0
donc \fbox{\red{3$U_n=(-1)^n\frac{(-8)^n-1}{9}}}

Sauf erreur

Posté par Joelz (invité)re : DM sur les suites. (1ereS) 25-05-06 à 17:59

On a donc :

3$U_n=(-1)^n\frac{(-8)^n-1}{9}=\frac{8^n-(-1)^n}{9}

3$\lim_{n\to +\infty} \frac{U_n}{8^n}=\lim_{n\to +\infty} \frac{8^n-(-1)^n}{9 \times 8^n}=\lim_{n\to +\infty}(\frac{1}{9}-\frac{(-1)^n}{9 \times 8^n})

d'où \fbox{\red{3$\lim_{n\to +\infty} \frac{U_n}{8^n}=\frac{1}{9}}}

Sauf erreur

Posté par Joelz (invité)re : DM sur les suites. (1ereS) 25-05-06 à 18:01

Pour le 2eme exercice :

On considere la suite Un def par

  U0=1
  Un+1=Un+2n+3

On a:
Un+1 - Un=2n+3
Or 2n+3 > 0 pour tout n de N
donc Un est strictement croissante

Posté par Joelz (invité)re : DM sur les suites. (1ereS) 25-05-06 à 18:05

On va montrer par recurrence que Un > n².
Pour le rang 0, le resultat est vrai car on a U0=1 >0

Supposons le resultat vrai jusqu'au rang n.
On a:
Un+1=Un+2n+3 > n²+2n+3 d'après l'hypothese de recurrence.
Montrons que (n+1)²<n²+2n+3.
On a (n+1)²=n²+2n+1 < n²+2n+3
donc (n+1)²<n²+2n+3
et donc Un+1 >  n²+2n+3 > (n+1)²

donc le resultat reste vrai au rang et donc d'apres le theoreme de recurrence on en déduit que le resultat est vrai pour tout n de N

Posté par Joelz (invité)re : DM sur les suites. (1ereS) 25-05-06 à 18:07

On a montré que pour tout n de N:

3$U_n > n^2
Or 3$\lim_{n\to +\infty} n^2=+\infty

donc on en dduit que :

\fbox{\red{3$\lim_{n\to +\infty} U_n=+\infty}}

Posté par Joelz (invité)re : DM sur les suites. (1ereS) 25-05-06 à 18:12

Je ne vais pas faire de conjecture mais je vais directemtn calculer Un

On a:

3$U_{n+1}-U_n=2n+3
donc en prenant la somme de 0 à n-1, on a:

3$\sum_{k=0}^{n-1} (U_{k+1}-U_k)=\sum_{k=0}^{n-1}(2k+3)

Or 3$\sum_{k=0}^{n-1} (U_{k+1}-U_k)=U_n-U_0 (tous les termes se simplifient sauf 2 )
et 3$\sum_{k=0}^{n-1}(2k+3)=2\sum_{k=0}^{n-1}k+\sum_{k=0}^{n-1}3=2\frac{n(n-1)}{2}+3n=n(n-1)+3n

donc

3$U_n-U_0=n(n-1)+3n
d'où 3$U_n=U_0+n(n-1)+3n=n(n-1)+3n=n^2+2n

Sauf erreur

Joelz

Posté par yumi80 (invité)re : DM sur les suites. (1ereS) 25-05-06 à 20:28

Je te remercie vraiment, j'y vois un peu plus clair avec les suites.
C'est vraiment bien détaillé, merci encore



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