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étude d'une suite

Posté par
xofnxksd
26-10-22 à 14:50

Bonjour,

J'ai besoin d'aide pour un exercice de maths sur les suites et limites de suite pour un DM de maths.
Merci d'avance pour votre aide.

On définit sur ℕ la suite (Vn) par :
Vn+1=𝑓(Vn)
V0= 1
avec 𝑓(𝑥)=√1+𝑥

a) Calculer v1,  v2
b) Construire géométriquement les premiers termes de la suite.
c) Montrer par récurrence Vn ≤ Vn+1 ≤ 2
d) Montrer que (Vn) converge
e) Déterminer lim (Vn) lorsque n tend vers +∞

voici la représentation de 𝑓

étude d\'une suite

Posté par
Leile
re : étude d'une suite 26-10-22 à 14:58

bonjour,

où en es tu ? qu'as tu fait ?

Posté par
xofnxksd
re : étude d'une suite 26-10-22 à 15:09

bonjour, je ne sais pas comment commencer

Posté par
carpediem
re : étude d'une suite 26-10-22 à 15:24

salut

\qrt {1 + x} $ ou $ \sqrt x + 1  ?

Posté par
carpediem
re : étude d'une suite 26-10-22 à 15:25

carpediem @ 26-10-2022 à 15:24

salut

\sqrt {1 + x} $ ou $ \sqrt x + 1  ?

Posté par
carpediem
re : étude d'une suite 26-10-22 à 15:25

carpediem @ 26-10-2022 à 15:25

carpediem @ 26-10-2022 à 15:24

salut

\sqrt {1 + x} $ ou $ \sqrt 1 + x  ?
désolé ...

Posté par
xofnxksd
re : étude d'une suite 26-10-22 à 15:28

bonjour,  le tout à la racine carré la 1ère proposition  

Posté par
Leile
re : étude d'une suite 26-10-22 à 15:30

carpediem,

deux intervenants sur ce sujet, c'est beaucoup.
Je quitte.

Posté par
carpediem
re : étude d'une suite 26-10-22 à 15:32

tu peux rester car je m'en vais ...

il me semblait important de notifier qu'il manquait des parenthèses !!

Posté par
Leile
re : étude d'une suite 26-10-22 à 17:05

xofnxksd,

as tu avancé ?
commencer ne devrait pas te poser de problème.
on te demande de calculer V1 et V2
V1  =   (1 + V0)   et  V0 = 1    donc V1 = ?

Posté par
xofnxksd
re : étude d'une suite 26-10-22 à 18:05

V0=1
V1=\sqrt{1+1}  
V2=\sqrt{1+\sqrt{2}  }  
?

Posté par
xofnxksd
re : étude d'une suite 26-10-22 à 18:25

c'est pas très clair
V0=1
V1=√(1+1)=√2
V2=√(1+√2)
?

Posté par
malou Webmaster
re : étude d'une suite 26-10-22 à 18:28

oui, c'est ça
nous avons des problèmes de connexion, petit dépannage en attendant que Leile reprenne l'aide

Posté par
xofnxksd
re : étude d'une suite 26-10-22 à 18:37

oui,
pour la seconde question je pense avoir compris
mais j'ai plus de mal avec la récurrence

Posté par
malou Webmaster
re : étude d'une suite 26-10-22 à 18:46

oh, elle ne va pas être bien compliquée cette récurrence
vas-y, commence...qu'écris-tu ?

Posté par
malou Webmaster
re : étude d'une suite 26-10-22 à 18:51

tu pourrais regarder cette fiche avec des exemples correctement rédigés Le raisonnement par récurrence : principe et exemples rédigés

Posté par
Leile
re : étude d'une suite 26-10-22 à 18:57

merci malou pour le relais.

xofnxksd, si tu veux, la récurrence on peut la faire en deux stades.
D'abord  montre que Un  <   Un+1

initialisation : quand n=0, tu écris quoi pour initialiser ?

Posté par
xofnxksd
re : étude d'une suite 26-10-22 à 18:58

C'est l'Initialisation on montre que la proposition est vraie au rang 0 donc  Vn ≤ Vn+1 ≤ 2
V0≤  V1 ≤ 2    et     1≤  √2  ≤ 2  la proposition est vrai au rang 0

Hérédité: on  suppose qu'il existe un entier naturel n tel que la proposition soit vrae au rang n et qu'elle implique le rang n+1 c'est à dire: Vn ≤ Vn+1 ≤ 2
               Vn+1 ≤ Vn+2 ≤ 2

et la Conclusion on dit que la proposition est vraie au rang 0 de plus elle est héréditaire donc elle est vraie pout tout n appartenant à  ℕ

Cependant à l'étape de l'hérédité je ne sais pas comment démontrer

Posté par
Leile
re : étude d'une suite 26-10-22 à 19:07

on va s'occuper de   Vn  <   Vn+1 et ensuite tu pourras faire l'autre partie de l'inégalité seul, je pense.

   Vn  <   Vn+1

initialisation :   pour n=0,   on a V0=1  et V1= 2
donc   V0 < V1    
la propriété est vraie pour n=0

hérédité : on prend n
on suppose    Vn  <   Vn+1   

(tu cherches à montrer que  Vn+1  <  Vn+2)

  Vn  <   Vn+1   
ajoute 1 de part et d'autre ..
vas y !
à ton avis que va-t-on faire ensuite ?

Posté par
malou Webmaster
re : étude d'une suite 26-10-22 à 19:08

xofnxksd @ 26-10-2022 à 18:58

C'est l'Initialisation on montre que la proposition est vraie au rang 0 donc Vn ≤ Vn+1 ≤ 2
1≤ √2 ≤ 2 donc V0≤ V1 ≤ 2 et la proposition est vraie au rang 0 OK

Hérédité: on suppose qu'il existe un entier naturel n tel que la proposition soit vraie au rang n et qu'elle implique le rang n+1 c'est à dire: Vn ≤ Vn+1 ≤ 2
Vn+1 ≤ Vn+2 ≤ 2

applique f aux 3 membres de ta double inégalité (en prenant la précaution de dire quelque chose quand même)
.......à finir .......
donc la proposition est vraie au rang n+1

et la Conclusion on dit que la proposition est vraie au rang 0 de plus elle est héréditaire donc elle est vraie pout tout n appartenant à ℕ

Cependant à l'étape de l'hérédité je ne sais pas comment démontrer

Posté par
malou Webmaster
re : étude d'une suite 26-10-22 à 19:09

bon...télescopage...fais comme te dit Leile, et ensuite tu feras avec "ma" méthode
Je te rends la main Leile

Posté par
xofnxksd
re : étude d'une suite 26-10-22 à 19:11

Vn  <   Vn+1  
on ajoute 1
Vn +1 <   Vn+2
et après il me semble qu'il faut utiliser la fonction racine ?

Posté par
malou Webmaster
re : étude d'une suite 26-10-22 à 19:13

faut mettre tes indices !

étude d\'une suite

Posté par
Leile
re : étude d'une suite 26-10-22 à 19:18


   Vn  <   Vn+1

ajoute   1 de part et d'autre ; ce n'est pas ce que tu as fait.

Posté par
xofnxksd
re : étude d'une suite 26-10-22 à 19:19

Vn  <   Vn+1
Vn +1  <  Vn+2

𝑓(Vn+1)<𝑓(Vn+2)
?

Posté par
Leile
re : étude d'une suite 26-10-22 à 19:26

xofnxksd, écris correctement avec les indices !

   Vn  <   Vn+1
toi tu écris
Vn   <  Vn+1    et quand tu ajoutes 1,   tu ajoutes 1 aux indices, ce qui est faux.

je reprends :
   Vn               <       Vn+1
   Vn     +    1    <   Vn+1    +    1
tu vois la différence ?

à présent, tu sais  que tu dois appliquer la racine de part et d'autre.
Avant de la faire, quelle précision dois tu apporter sur la fonction racine carrée ?

Posté par
xofnxksd
re : étude d'une suite 26-10-22 à 19:31

ahh oui je viens de voir excusez-moi
je dois rajouter les parenthèses sur la fonction racine carré ?

Posté par
Leile
re : étude d'une suite 26-10-22 à 19:33

bien sûr, tu vas écrire les parenthèses, mais qu'est ce qui fait que tu as le droit d'appliquer la racine sans changer le sens de l'inégalité ?

Posté par
xofnxksd
re : étude d'une suite 26-10-22 à 19:46

ah il faut connaitre la variation de la racine pour savoir le sens de l'inégalité de ce fait, le signe est positif donc la fonction est croissante et sens sens de l'inégalité ne change pas  .
?

Posté par
Leile
re : étude d'une suite 26-10-22 à 19:51

oui, c'est ça ; la fonction racine carrée  est strictement croissante sur R+,
ainsi, tu peux appliquer la racine carrée sans changer le sens de l'inégalité.
tu obtiens donc :

\sqrt{V_{n} +1} < \sqrt{V_{n+1} +1}

tu sais terminer ?

Posté par
xofnxksd
re : étude d'une suite 26-10-22 à 20:08

euu je pense
pour le question d) on dit que la suite (Vn) est croissante et majorée par 2 donc elle converge
e) on détermine la limite à l'aide de la calculatrice ?

Posté par
Leile
re : étude d'une suite 26-10-22 à 20:16

euh ....  
il faut d'abord terminer la question c)    


on était là :
\sqrt{V_{n} +1} < \sqrt{V_{n+1} +1}
donc V_{n+1}  < V_{n+2}

conclusion : la propriété est vraie pour n=0, elle est héréditaire, donc elle est vraie pour tout entier n >=0

peux tu montrer par récurrence que  Vn < 2  pour tout entier n >=0 ?
initialisation : .........  
hérédité : ...........
conclusion ..........

vas y !

Posté par
xofnxksd
re : étude d'une suite 26-10-22 à 20:41

initialisation : au rang 0 on a   V0 < 2   V0=1  1<2 donc la proposition est vraie

hérédité : Vn < 2
                       Vn+1 +1 <  2+1
                       Vn+1 +1< 3
                       √(Vn+1+1)< √3
                       Vn+2 < √3
conclusion : la propriété est vraie pour n=0, elle est héréditaire, donc elle est vraie pour tout entier n >=0

Posté par
Leile
re : étude d'une suite 26-10-22 à 20:55

tu y es presque..

Initialisation : OK
Hérédité  :   on pose   Vn < 2

sur ton brouillon, tu écris ce que tu veux montrer ; ici, on veux montrer que   Vn+1 < 2

Vn < 2
Vn    +1  < 3
la fonction racine carré est strictement croissante sur R+, on peut donc écrire
(Vn +1 ) < 3
d'où  Vn+1 < 3  < 2

conclusion : la propriété est vraie pour n=0, elle est héréditaire, donc elle est vraie pour tout entier n >=0.

ainsi on a montré que Vn< Vn+1 < 2    pour tout entier n>=0.

OK ?

on termine ton exercice, et je te montrerai comment malou était partie pour répondre à cette question en une fois.

d)   tu as bien répondu :
la suite est croissante et bornée, donc elle converge.

e) Comme la suite converge, il existe une limite finie. Soit L cette limite, quand n tend vers +oo,    on a   L=f(L)
L =   (L + 1)
équation à résoudre pour trouver L.

vas y !

Posté par
xofnxksd
re : étude d'une suite 26-10-22 à 21:15

L =  √  (L + 1)
L2=L+1
L2-L-1=0
C'est un polynome du 2nd degré donc on calcule le discriminant
b2-4ac = 1-4*1*(-1)=5 >0 donc 2 solution :
x1 = ( √(5)-1)/2)  mais la solution est négative
x2 = ( √(5)+1)/2)  
donc lim Vn=( √(5)+1)/2)  lorsque n tend vers +∞

Posté par
Leile
re : étude d'une suite 26-10-22 à 21:29

oui  !!!    
L est environ égal à 1,62  : ce qui est cohérent avec ta représentation graphique, n'est ce pas ?

je reprends la c)    Montrer par récurrence Vn ≤ Vn+1 ≤ 2

initialisation : pour n=0, on a   1   <   2  < 2
la propriété est vraie pour n=0

hérédité : on pose Vn ≤ Vn+1 ≤ 2

Vn   + 1   ≤ Vn+1    +   1   ≤    3
la fonction racine carrée est strictement croissante sur R+, on peut donc écrire
(Vn   + 1)   ≤ (Vn+1    +   1 )  ≤   3
d'où
Vn+1    ≤ Vn+2      ≤    3  < 2
ce qui montre l'hérédité.

la propriété est  vraie pour n=0, elle est héréditaire, donc elle est vraie pour tout entier n >=0.

J'ai voulu le faire en deux temps pour te laisser l'occasion de le faire seul, mais tu vois qu'en une seule étape, ça va très vite..

As tu d'autres questions ?

Posté par
xofnxksd
re : étude d'une suite 26-10-22 à 21:42

oui effectivement , je n'ai pas d'autres questions mais merci énormément pour votre aide et le temps consacré.

Posté par
Leile
re : étude d'une suite 26-10-22 à 21:46

je t'en prie,  à une prochaine fois.



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