Inscription / Connexion Nouveau Sujet
Niveau terminale
Partager :

Ensembles linéairement récurrents

Posté par
posso49
13-02-20 à 17:25

Bonjour,
Je poste deux exercices similaires tirés de Lebossé Hémery :
A) L'ensemble ordonné E={a_0, a_1, ... , a_n} est dit solution de la relation de récurrence a_{k+2}-5a_{k+1}+6a_k=0 (1) si ses termes consécutifs vérifient cette relation quel que soit k=0, 1, ... , n-2.
1° Déterminer E_0 pour a_0=-\frac{23}{36}, a_1=-\frac{7}{6} et n=8.
2° Pour que E={a_k=r^k} soit solution de (1), il faut et il suffit que r²-5r+6=0. On trouve r=2 et r=3. Montrer que, quels que soient A et B, l'ensemble E(2,3)={a_k=A.2^k+B.3^k} est solution de (1). Déterminer A et B pour obtenir E_0. En déduire que E(2,3) est la solution la plus générale de (1).
3° En utilisant l'identité \sum_{k=0}^n r^k =\frac{r^{n+1}-1}{r-1}, calculer la somme S des n+1 termes de E(2,3).
4° Vérifier en établissant que  (S-a_0-a_1)-5(S-a_0-a_n)+6(S-a_{n-1}-a_n)=0

B) L'ensemble ordonné E={a_0, a_1, ... , a_n} est solution de la relation de récurrence a_{k+2}-6a_{k+1}+9a_k=0 (1).
1° Déterminer E_0 pour a_0=-2, a_1=-3 et n=6.
2° Montrer que, quels que soient A et B, l'ensemble E(3,3)={a_k=(A+Bk)3^k} est solution de (1). Déterminer A et B pour obtenir E_0. En déduire que E(3,3) est la solution la plus générale de (1).
3° En utilisant les identités \sum_{k=0}^n r^k =\frac{r^{n+1}-1}{r-1} et  \sum_{k=0}^n kr^k =\frac{nr^{n+2}-(n+1)r^{n+1}+r}{(r-1)^2}, calculer la somme S des n+1 termes de E(3,3).
4° Vérifier en établissant que  (S-a_0-a_1)-5(S-a_0-a_n)+6(S-a_{n-1}-a_n)=0

J'ai résolu la plupart des questions, hormis les questions suivantes, pour lesquelles je cherche de l'aide :
Pourquoi E(2,3) ou E(3,3) sont les solutions les plus générales.
Les questions 4).

Merci.

Posté par
Sylvieg Moderateur
re : Ensembles linéairement récurrents 13-02-20 à 20:54

Bonjour,
Je ne dirais pas "les solutions les plus générales" mais simplement "les solutions générales".
Pour l'affirmer, il faut avoir démontré ceci :
Une suite (ak) vérifie (1) si et seulement si il existe A et B réels tels que ak = A2k + B3k.

Posté par
SwagVeranda
re : Ensembles linéairement récurrents 13-02-20 à 20:58

Bonjour,

Montrez que tout élément d'un ensemble ordonné vérifiant (1) s'écrit de la forme A*2^k+B*3^k.  Raisonnez de manière analogue pour E(3,3). Il s'agit en fait de montrer que E(2,3) et E(3,3) correspondent à l'ensemble des solutions de (1).
On montre en d'autres termes que (2,3) est une famille génératrice de l'espace vectoriel des solutions

Pour les questions 4), on connait l'expression de a_n et a_{n-1} donc il suffit d'isoler S pour obtenir le résultat des questions précédentes d'une autre façon

Posté par
Sylvieg Moderateur
re : Ensembles linéairement récurrents 13-02-20 à 21:03

Le 4)de B) est faux.
Les coefficients ne sont pas 1, -5 et 6 mais 1, -6 et 9.

Écrire les égalités (1) les une en dessous de autres pour k = 0, k=1, ..., k = n-2.
Les ajouter membre à membre.

Posté par
posso49
re : Ensembles linéairement récurrents 13-02-20 à 22:50

Oui, il y a une erreur de recopie dans 4) de B. Désolé.

Posté par
posso49
re : Ensembles linéairement récurrents 14-02-20 à 09:46

Ma question que vous avez reformulée, je vous en remercie, est de savoir comment on établit les expressions de E(2,3) et E(3,3) ce qui montrerait que ce sont les solutions (les plus) générales.

Posté par
Sylvieg Moderateur
re : Ensembles linéairement récurrents 14-02-20 à 09:51

Il y a une théorie sur ce type de suite.
Voir par exemple

Posté par
Sylvieg Moderateur
re : Ensembles linéairement récurrents 14-02-20 à 10:00

En fait, peut se démontrer dans les cas particuliers de l'exercice.
Dans A) :
Il est facile de justifier que toute suite de la forme A2k + B3k convient.
Pour la réciproque, résoudre le système
A20 + B30 = a0
A21 + B31 = a1
pour exprimer A et B en fonction de a0 et b0.
Puis justifier qu'avec bk = A2k + B3k les deux suites (ak) et (bk) sont confondues.

Posté par
posso49
re : Ensembles linéairement récurrents 14-02-20 à 11:12

Merci, c'est la réponse que j'attendais.

Posté par
Sylvieg Moderateur
re : Ensembles linéairement récurrents 14-02-20 à 11:25

De rien, et à une autre fois sur l'île \;



Vous devez être membre accéder à ce service...

Pas encore inscrit ?

1 compte par personne, multi-compte interdit !

Ou identifiez-vous :


Rester sur la page

Inscription gratuite

Fiches en rapport

parmi 1741 fiches de maths

Désolé, votre version d'Internet Explorer est plus que périmée ! Merci de le mettre à jour ou de télécharger Firefox ou Google Chrome pour utiliser le site. Votre ordinateur vous remerciera !