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étude de sens de variation d'une suite

Posté par
fofoz
12-01-22 à 14:04

Bonjour, je bloque sur un problème sur le thème des suites

je dois déduire qu'une  suite est décroissante à partir d'un certain rang que l'on détermine. Mon professeur veut absolument qu'on utilise le calcul un+1 - un, et je bloque sur ça.
Voici la suite un = n^2/2^n

Pour mon calcul un+1 - un je trouve comme résultat 2n en faisant :
n^2 + 2n + 1 / 2^n+1 - n^2 / 2^n
je pense que c'est pas normal si quelqu'un peut m'aider merci

Posté par
lake
re : étude de sens de variation d'une suite 12-01-22 à 14:23

Bonjour,

Pour une suite à termes positifs, on peut comparer le rapport \dfrac{u_{n+1}}{u_n} à 1

Posté par
Glapion Moderateur
re : étude de sens de variation d'une suite 12-01-22 à 14:24

Bonjour,

Citation :
je trouve comme résultat 2n

ha non ça ne fait pas ça.

réduis correctement au même dénominateur et étudie le signe de l'expression

Posté par
carpediem
re : étude de sens de variation d'une suite 12-01-22 à 15:25

salut

lake : ce résultat n'est pas au programme de toutes les premières ... s'il est encore au programme en première !!!

fofoz @ 12-01-2022 à 14:04


Pour mon calcul un+1 - un je trouve comme résultat 2n en faisant :
n^2 + 2n + 1 / 2^n+1 - n^2 / 2^n   je ne vois aucun calcul mis à part le développement de (n + 1)^2 qui est sans intérêt quand on ne sait pas pourquoi on le fait ...
je pense que c'est pas normal si quelqu'un peut m'aider merci

1/ pourquoi calcules-tu u_{n + 1} - u_n  ?

2/ pour en faire quoi ?

3/ donc forcément que faut-il faire ?

aide :

1/ cours
2/ cours
3/ se déduit de 2/ et de ce que tu as appris en seconde

...

Posté par
lake
re : étude de sens de variation d'une suite 12-01-22 à 15:26

Bonjour Glapion,

Je n'avais pas vu ceci :

  

Citation :
Mon professeur veut absolument qu'on utilise le calcul un+1 - un


Je te laisse poursuivre

Posté par
lake
re : étude de sens de variation d'une suite 12-01-22 à 15:29

Bonjour Carpediem,    

Effectivement : les "programmes", je suis un peu dépassé ...
Mais qu'apprend-on encore au lycée ?
Bon, décidément, j'abandonne

Posté par
carpediem
re : étude de sens de variation d'une suite 12-01-22 à 15:35

malheureusement si peu ...

Posté par
fofoz
re : étude de sens de variation d'une suite 12-01-22 à 17:37

bonjour à vous,
je me permets de préciser mes intentions.

: Soit (un) la suite définie par un= n2/2n pour tout entier naturel n.

j'essaye de prouver que cette suite et décroissante  à partir d'un certain rang. Pour cela je dois le déduire en faisant un+1 - un

Je pense donc qu'il faut faire un+1 - un < 0 mais je bloque sur le calcul de un+1 - un
je vous précise mon calcul

(n+1)2/2(n+1) - n2/2n

n2+2n+1/2(n+1) - n2/2n

n2+2n/2n - n2/2n

= 2n/2n

je pense pas que ce calcul soit juste, je crois enfaite que j'ai un problème avec les fraction

Posté par
carpediem
re : étude de sens de variation d'une suite 12-01-22 à 17:57

ok mais ne pars pas avec un à priori (même tu sais ce qui se passe par exemple avec ta calculatrice)

tu calcules proprement un + 1 - un et tu veux déterminer son signe ...

pour cela il faut donc factoriser (1) ce qui passe ici par une réduction au même dénominateur ... mais tu as faux !!

et encore une fois il n'est pas nécessaire de développer (n + 1)^2 !!

mais il est nécessaire de réduire au même dénominateur et ce que tu as fait est faux ...

(1)  : pourquoi ? qu'as-tu appris en seconde ? ou/et peut-être en première ?

Posté par
fofoz
re : étude de sens de variation d'une suite 12-01-22 à 19:26

je sais bien sur factoriser, j'ai du voir cela en seconde voir même avant mais sur cette expression  je n'y arrive pas, je dois avoir un problème quelque part.

Pouvez vous m'expliquez les premières étapes du calcul ?

Posté par
philgr22
re : étude de sens de variation d'une suite 12-01-22 à 19:36

Bonsoir en attendant carpe diem,
Quel lien fais tu entre les deux denominateurs?

Posté par
fofoz
re : étude de sens de variation d'une suite 12-01-22 à 19:38

pour les dénominateurs on peut faire le lien 2n

car on peut transformer 2(n+1) en 2n x 21

ce qui donnerai comme dénominateur 2n x 21 et 2n

Posté par
philgr22
re : étude de sens de variation d'une suite 12-01-22 à 19:40

Donc quel est le denominateur commun?

Posté par
fofoz
re : étude de sens de variation d'une suite 12-01-22 à 19:42

le dénominateur commun est donc 2n ?

Posté par
philgr22
re : étude de sens de variation d'une suite 12-01-22 à 19:43

mais non reflechis : entre 23et 24,que ferais tu?

Posté par
fofoz
re : étude de sens de variation d'une suite 12-01-22 à 19:48

Ah le dénominateur est 2 ?

Posté par
philgr22
re : étude de sens de variation d'une suite 12-01-22 à 19:50

Respire un bon coup :
1/24+1/23=...

Posté par
fofoz
re : étude de sens de variation d'une suite 12-01-22 à 19:53

ok, on factorise avec les puissances je suppose ? je ne vois pas du tout

Posté par
philgr22
re : étude de sens de variation d'une suite 12-01-22 à 19:55

Si tu calcules tes puissances, ça donne quoi?

Posté par
fofoz
re : étude de sens de variation d'une suite 12-01-22 à 19:57

si je calcul mes puissances ca donnerait 2n +1 ?

Posté par
philgr22
re : étude de sens de variation d'une suite 12-01-22 à 19:58

Non avec mon exemple :je te demande de calculer la somme des deux fractions.

Posté par
philgr22
re : étude de sens de variation d'une suite 12-01-22 à 20:11

D'autre part es tu vraiment sûr que le professeur demande de passer par un+1-un?

Posté par
fofoz
re : étude de sens de variation d'une suite 12-01-22 à 20:11

Je ne sais pas quoi répondre
J'ai la piste que c'est une suite de terme géométrique mais je ne vois pas vraiment

Posté par
philgr22
re : étude de sens de variation d'une suite 12-01-22 à 20:13

Je parle de ce que j'ai ecrit à 19h50 :je te demande juste de calculer les puissances et de calculer la somme de tes deux fractions;

Posté par
fofoz
re : étude de sens de variation d'une suite 12-01-22 à 20:13

Oui il demande de passer par cela alors que d'habitude on fait un+1/un c'est étrange

Posté par
philgr22
re : étude de sens de variation d'une suite 12-01-22 à 20:13

fofoz @ 12-01-2022 à 20:11

Je ne sais pas quoi répondre
J'ai la piste que c'est une suite de terme géométrique mais je ne vois pas vraiment

Dans ce cas tu sais ce qu'il faut faire d'apres le cours....

Posté par
philgr22
re : étude de sens de variation d'une suite 12-01-22 à 20:16

Je dois partir là : a plus tard si personne n'a pris le relai.
Si tu penses que c'est une suite géometrique ,calcule les premiers temes.

Posté par
Leile
re : étude de sens de variation d'une suite 12-01-22 à 20:27

bonjour,

en attendant le retour de philgr22 :

(n+1)2/2(n+1) - n2/2n

=   \dfrac{(n+1)²}{2*2^{n}} - \dfrac{n²}{2^{n}}

mets la seconde fraction sur même dénominateur ..

Posté par
fofoz
re : étude de sens de variation d'une suite 12-01-22 à 21:00

Bonjour,

(n+1)^2/4^n - 2n^2/4^n
Comme ceci ?

Posté par
Leile
re : étude de sens de variation d'une suite 12-01-22 à 21:15

au dénominateur à droite   tu as    2 * 2^n
à gauche   tu as   2^n    : il faut donc multiplier 2^n  par 2  pour arriver à  2*2^n   (je suppose que c'est ce que tu as fait)

tu dis que 2*2^n  =  4^n   ça, c'est faux.
exemple   2* 2^4 =  2* 32  = 64    alors que    4^4 = 256

2* 2^n   =   2^(n+1)   (revois les manipulations des puissances)

ainsi :
=   \dfrac{(n+1)²}{2*2^{n}} - \dfrac{n²}{2^{n}}

=   \dfrac{(n+1)²}{2*2^{n}} - \dfrac{2*n²}{2*2^{n}}

=   \dfrac{(n+1)² - 2n²}{2^{n+1}}

la suite est décroissante  quand ce quotient est négatif.
comment fais tu pour étudier le signe de ce quotient ?

Posté par
philgr22
re : étude de sens de variation d'une suite 12-01-22 à 21:27

bonsoir Leile :je voulais deja regler avec lui son probleme de reduction au meme denominateur....avant d'aborder la suite

Posté par
Leile
re : étude de sens de variation d'une suite 12-01-22 à 21:32

bonsoir philgr22,

c'est vrai que fofoz  a une vraie difficulté là dessus .
Comme tu avais obliqué vers la suite géométrique, j'ai cru que tu abandonnais le calcul tel que demandé par son prof..
désolée si je t'ai coupé l'herbe sous le pied.

Je te laisse continuer si tu es disponible, OK ?

Posté par
philgr22
re : étude de sens de variation d'une suite 12-01-22 à 21:33

pas de soucis

Posté par
philgr22
re : étude de sens de variation d'une suite 12-01-22 à 21:35

Je passais juste : tu peux rester.

Posté par
fofoz
re : étude de sens de variation d'une suite 12-01-22 à 22:06

Il faut que je determine en quel rang 'a suite est décroissante d'après mes connaissances il faut faire

Un+1- un <= 0

Posté par
Leile
re : étude de sens de variation d'une suite 12-01-22 à 22:20

fofoz,
Il faut que je determine en quel rang 'a suite est décroissante d'après mes connaissances il faut faire

Un+1- un <= 0

euh ...    oui  ! mais là, tu n'avances pas beaucoup..
est ce que tu lis bien les messages d'aide ?

relis mon post de 21:15,
il se termine par :   la suite est décroissante  quand ce quotient est négatif.
comment fais tu pour étudier le signe de ce quotient ?

Posté par
fofoz
re : étude de sens de variation d'une suite 12-01-22 à 22:26

Je pense qu'il faut d'abord simplifier le -n^2
On obtient donc :

-n^2+2n+1 / 2n+1

on regarde le signe de a = -1
donc le quotient est négatif
comme cela ?

Posté par
fofoz
re : étude de sens de variation d'une suite 12-01-22 à 22:29

je n'ai pas l'habitude de procéder avec un+1 - un

d'habitude on cherche la raison q et la suite est
croissante si q>1
décroissante si 0<q<1
constante si q=1

Posté par
carpediem
re : étude de sens de variation d'une suite 12-01-22 à 22:34

mais pourquoi t'obstines-tu à parler de raison d'une suite qui n'est ni géométrique ni arithmétique ?

et si tu déterminais tout simplement le signe de cette différence (ou quotient après réduction) donné par Leile ?

Posté par
Leile
re : étude de sens de variation d'une suite 12-01-22 à 22:35

fofoz

d'abord, il faut que tu mettes des parenthèses, sinon, ce que tu écris est faux. Les parenthèses sont indispensables sur l'écriture en ligne.

pour étudier le signe d'un quotient, on étudie le signe du numérateur ET du dénominateur.
le dénominateur =    2 n+1  
quel est son signe ?

le numérateur =  -n² + 2n +1
c'est un polynôme du second degré.   Reprends ton cours sur le second degré.
toi tu dis que   -n² + 2n +1   est toujours négatif ? pourtant si n=0, on obtient 1  (positif !!).
regarde cette fiche , § signe d'un trinome   3-Fonctions du second degré : équations, signe et inéquations

après lecture, reviens rectifier ta réponse.

Posté par
fofoz
re : étude de sens de variation d'une suite 12-01-22 à 22:51

Merci de m'aider malgré le fait que j'ai assez de mal à comprendre

pour le signe du quotient
Le signe du dénominateur semble positif

quant au numérateur c'est un polynôme du second degré, il faut donc calculer delta pour établir son signe

Je trouve pour le delta de -n^2 + 2n +1
delta = 8

sur la fiche que vous m'avez donné

"Si Delta > 0, P(x) a le signe de a à l'extérieur des racines et le signe de (- a) entre les racines."

j'ai trouvé comme racine à ce polynôme 1-√ 2 et 1+√ 2
que j'avais déjà calculer dans un autre exercice

à partir de la comment faire pour déterminer un rang ou cette suite est décroissante ?

Posté par
Leile
re : étude de sens de variation d'une suite 12-01-22 à 23:09

le dénominateur est toujours positif, c'est juste.
en effet, le numerateur est positif quand n est compris entre les racines et négatif quand n <  1-√ 2    ou   n > 1+√ 2

tu cherches n tel que le quotient est négatif.

à ton avis, est ce que n peut etre  < à 1-√ 2   ??

que peux tu conclure alors ?

NB : tu dis " j'ai assez de mal à comprendre"  ;   crois moi, ce serait plus simple pour toi si tu connaissais ton cours sur le bout des doigts (manipulation de fractions, des puissances, second degré, etc..). C'est incontournable si tu veux etre plus à l'aise.

Posté par
fofoz
re : étude de sens de variation d'une suite 12-01-22 à 23:36

Je comprends pas la question

"à ton avis, est ce que n peut etre  < à 1-√ 2   ??"

A mon avis il peut oui et n serait donc négatif
]-infini : 1-√2[

Posté par
Leile
re : étude de sens de variation d'une suite 13-01-22 à 00:17

hé bien non,
si tu regardes bien ton énoncé, n est positif ou nul.

Posté par
Leile
re : étude de sens de variation d'une suite 13-01-22 à 00:19

je quitte. Bonne  nuit, à demain.

Posté par
carpediem
re : étude de sens de variation d'une suite 13-01-22 à 09:13

fofoz @ 12-01-2022 à 22:51

pour le signe du quotient
Le signe du dénominateur semble positif  tu en doutes ?

quant au numérateur c'est un polynôme du second degré, il faut donc calculer delta pour établir son signe
ben non !!

quand on a (n + 1)^2 - 2n^2  on reconnait immédiatement a^2 - b^2 ...

et c'est pourquoi je te disais qu'il n'est pas nécessaire de développer (n + 1 )^2 sans savoir pourquoi le faire !!!

et d'autre part pourquoi il est nécessaire de factoriser : parce qu'on sait déterminer le signe d'un produit (ou quotient) mais pas le signe d'une somme (ou différence (sauf cas particulier bien sûr !!)) depuis le collège ...



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