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Etude de suite

Posté par
kubrak
24-01-17 à 22:31

Bonsoir à toutes et tous,

J'ai besoin de votre aide pour quelques questions sur un exercice de mathématique

Dans mon exercice, j'ai la fonction g(x)= \frac{x}{lnx},
définie sur  ]1;  +\infty[ .

J'ai calculé ses limites aux bornes de son ensemble de définition et je trouve comme limite en +\infty , +\infty et en 1, +\infty.

J'ai fait son tableau de variations, après avoir calculé sa dérivée, et on constate que la fonction g(x) est décroissante sur ]1;e1[, allant de +\infty à g(e1) , et qu'elle est croissante sur ]e1; +\infty[ ,allant de g(e1) à +\infty.

Par la suite, on avons une suite U0=10 et Un+1= g(Un) pour tout entier naturel n. En annexe, on a tracé la courbe représentative C de la fonction g et la droite d'équation y=x


-Dans un premier temps, nous devons placer les termes U0, U1; U2 et U3 sur l'axe des abscisses et nous devons conjecturer le sens de variation et le comportement de la suite (Un).
Je voudrais savoir si vous auriez une méthode pour calculer ces diffèrents termes et les placer par la suite sur un graphique.

-Nous devons par la suite démontrer par récurrence que pour tout entier naturel n, on a Un\geqe

Pour cette question, je sais qu'il faut utiliser la méthode de la récurrence mais je ne vois pas du tout de quel point il faut commencer, j'aimerai seulement savoir par où commencer.

- Nous devons ensuite démontrer que la suite (Un) est décroissante, pour cette question également, je ne vois pas du tout comment la traiter.

- On admet par la suite que, la suite (Un) converge vers une limite réelle \mathit{l}, et que \mathit{l} vérifie \mathit{g(l)=l}. Il faut déterminer la limite de \mathit{l}.

Puis en dernier, nous devons écrire un algorithme permettant de déterminer le plus petit n tel que Un - \mathit{l}<10-12


Je voudrais tout d'abord remercier  tout aide qui sera apporter pour la résolution de ce problème, mais j'aimerai avant tout avoir quelques pistes pour chacune des questions pour essayer de comprendre les questions qui me sont difficiles à résoudre. Je vous remercie vraiment  et j'espère ne pas avoir fait de fautes dans l'énoncé.

Posté par
Jedoniezh
re : Etude de suite 24-01-17 à 22:35

Bonsoir,

Si Glapion passe par là, il va te sortir le truc qui va bien là-dessus.

Posté par
philgr22
re : Etude de suite 24-01-17 à 22:40

Bonsoir ,
D'abord ,on ne te demande pas de calculer les termes mais de les construire : tu te sers de la courbe et de la droite d'equation y=x qui te permet de transformer chaque image en antecedent   .
Pour la question suivante , il faut te servir du tableau de variation de g

Posté par
malou Webmaster
re : Etude de suite 25-01-17 à 07:35

que sine qua non fait automatiquement

Etude de suite

Posté par
Glapion Moderateur
re : Etude de suite 25-01-17 à 12:10

oui, geogebra un peu bricolé dessine ça aussi :
Etude de suite

tu as la méthode expliquée là si tu veux
tu dessines la courbe (ici y=x/ln(x)) et la droite y=x qui sert à rabattre les points de l'axe des y sur l'axe des x pour pouvoir continuer la récurrence. Les segments semblent rebondir un coup sur la courbe et un coup sur la droite; A chaque verticale bleue, il y a un terme de la suite.

Posté par
kubrak
re : Etude de suite 25-01-17 à 13:31

Je pense avoir compris comment tracer ces termes, mais faut-il les justifier par un calcul?

Posté par
malou Webmaster
re : Etude de suite 25-01-17 à 13:37

non, dans le premier temps, c'est la construction sur le dessin qu'on te demande
avec ça, tu peux conjecturer que la suite semble décroissante, et même convergente
pour la conjecture n ne te demande rien de plus

Posté par
kubrak
re : Etude de suite 25-01-17 à 13:37

Pouvons nous dire aussi que d'après le graphique, la suite Un semble décroissante ? Car la question demande de conjecturer le sens de variation et le comportement de la suite Un.

Posté par
kubrak
re : Etude de suite 25-01-17 à 13:38

Très bien, merci beaucoup de votre aide à tous.

Posté par
malou Webmaster
re : Etude de suite 25-01-17 à 13:40

de rien

Posté par
kubrak
re : Etude de suite 25-01-17 à 14:26

Pourriez vous m'expliquer comment calculer Un+1 - Un ? Car je sais que Lorsque ( Un)  est définie explicitement c'est à dire  lorsque un=g(n), on montre que g est décroissante  or g(x) est croissante sur ]1;+\infty donc je ne comprend pas très bien

Posté par
malou Webmaster
re : Etude de suite 25-01-17 à 15:01

fais ça par récurrence
tu connais u0
calcule u1
compare les

puis hérédité.....

Posté par
bbjhakan
re : Etude de suite 25-01-17 à 15:09

bonjour malou

ne serait-ce pas plus judicieux ici de faire la différence {U_{n+1} - U_n  et d'en étudier le signe (en mettant sous le même dénominateur) en s'aidant de la question précédente?

Posté par
malou Webmaster
re : Etude de suite 25-01-17 à 15:14

comme tu veux, en réalité ça revient au même (dès qu'on se sert du tableau de variations établi précédemment), mais les rédactions sont différentes
pas de souci
edit > au fait bonjour bbjhakan ! et tu peux prendre la main si tu veux, pas de souci

Posté par
kubrak
re : Etude de suite 25-01-17 à 15:55

J'ai en effet fait la différence Un+1 - Un mais je trouve à la fin, \ln (Un)\leq 1, je ne vois pas en quoi cela montre que la suite Un est décroissante

Posté par
bbjhakan
re : Etude de suite 25-01-17 à 15:57

attention, tu as démontré que Un e
que peux-tu en déduire sur ln( Un)?

Posté par
kubrak
re : Etude de suite 25-01-17 à 16:04

je peux en déduire que ln(Un) est supérieure à e

Posté par
bbjhakan
re : Etude de suite 25-01-17 à 16:07

pas forcément
ln e = ... ??

c'est pas ça, que peux-tu en déduire là?

Posté par
kubrak
re : Etude de suite 25-01-17 à 16:11

ln(e) =1 ??

Posté par
bbjhakan
re : Etude de suite 25-01-17 à 16:14

oui
et tu sais que la fonction ln est strictement croissante donc si Une, alors ln (Un) ....

Posté par
kubrak
re : Etude de suite 25-01-17 à 16:25

ln(Un) \geq Un ?

Posté par
kubrak
re : Etude de suite 25-01-17 à 16:28

c'est ce que cela revient à dire que

1-ln(Un) \geq 0
ln(Un)\leq 1
eln(Un) \leq e1
Un \leq 2.72

Posté par
bbjhakan
re : Etude de suite 25-01-17 à 16:32

toujours pas...

tu sais que

ln (e) = 1  ~ ; ~ U_n \ge e  \text{et que ln est strictement croissante donc}
 \\ ln ( U_n) \ge 1  
puisque si l'on prend des valeurs pour Un qui sont plus grandes que e, par définition de la croissance, ln Un ln e ln Un 1

Posté par
kubrak
re : Etude de suite 25-01-17 à 16:50

Je comprends mais en quoi cela revient à dire que la suite est décroissante ?

Posté par
bbjhakan
re : Etude de suite 25-01-17 à 16:52

qu'as-tu trouvé comme expression pour Un+1-Un ?

Posté par
kubrak
re : Etude de suite 25-01-17 à 17:00

j'ai trouvé \frac{Un(1-ln(Un))}{ln(Un)}
or Un\geq 0 et ln\geq0 car Un \geq e
donc c'est du signe de 1-ln(Un)

1-ln(Un) \geq 0
ln(Un) \leq 1
eln(Un)\leqe1
Un\leq e

Posté par
bbjhakan
re : Etude de suite 25-01-17 à 17:02

kubrak @ 25-01-2017 à 17:00

j'ai trouvé \frac{Un(1-ln(Un))}{ln(Un)}
or Un\geq 0 et ln\geq0 car Un \geq e
donc c'est du signe de 1-ln(Un)


à partir de là, reprendre le fait que

bbjhakan @ 25-01-2017 à 16:32

toujours pas...

tu sais que

ln (e) = 1  ~ ; ~ U_n \ge e  \text{et que ln est strictement croissante donc}
 \\ \red ln ( U_n) \ge 1  
puisque si l'on prend des valeurs pour Un qui sont plus grandes que e, par définition de la croissance, ln Un ln e ln Un 1

Posté par
kubrak
re : Etude de suite 25-01-17 à 17:13

Je vous remercie beaucoup de m'avoir aider pour cet exercice.
J'aurai seulement une dernière question, on admet que la suite Un est convergente vers une limite réelle l et que l vérifie g(l) = l

comment pouvons nous déterminer la limite l

Posté par
bbjhakan
re : Etude de suite 25-01-17 à 17:46

on cherche donc à résoudre

l=\dfrac{l}{ln (l)}
à résoudre

Posté par
kubrak
re : Etude de suite 25-01-17 à 17:53

d'accord,  merci bien pour toute l'aide que vous m'avez apporté.

Posté par
bbjhakan
re : Etude de suite 25-01-17 à 17:54

de rien!



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