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Etude de suites imbriquées

Posté par
Magoo
23-10-17 à 11:52

Bonjour,
J'ai un devoir maison a faire pendant les vacances mais je suis bloquée, pourriez vous m'aider?
Le sujet est le suivant:

On note u et v les suites definies par u0=1, v0=2 et pour tout entier naturel n,
Un+1=(Un^2)/(Un+Vn)
et
Vn+1=(Vn^2)/(Un+Vn)
On admet que pour tout entier naturel n, Un>0 et Vn>0.
1. Donner les 10 premieres valeurs des suites u et v. Quelles conjectures peut-on faire concernant la monotonie et la convergence des suites u et v?
2.a) Etudier la monotonie de u et v
b) Montrer que les suites u et v sont convergentes.
On note L et L' les limites respectives des suites u et v.
c) Montrer que L *L'=0.
3.a) Justifier que la suite
u-v est constante.
b) En deduire L et L' .

Voilà pour l'énoncé.
J'ai reussi à obtenir les 10 premieres valeurs de la question 1. et à conjecturer que les suites sont croissantes et divergent vers + l'infini.
Pour la 2.a) j'ai fait Un+1-Un et Vn+1-Vn mais je suis pas sure de ce que j'ai fait parce que ca me donne des resultats negatifs et pour le reste je vois pas comment faire 😕
Pouvez vous m'aider?
Merci d'avance

Posté par
philgr22
re : Etude de suites imbriquées 23-10-17 à 12:01

Bonjour,
Ta conjecture sur le sens de variation est fausse.

Posté par
Magoo
re : Etude de suites imbriquées 23-10-17 à 12:03

Pourtant en calculant les 10 premiers termes de la suite u et les 10 premiers termes de la suite v, les valeurs grandissaient donc je doit conjecturer quelles sont croissantes non? Je comprend pas ou est mon erreur

Posté par
philgr22
re : Etude de suites imbriquées 23-10-17 à 12:07

Tu t'es trompé dans tes calculs

Posté par
philgr22
re : Etude de suites imbriquées 23-10-17 à 12:09

Tu as deja U1et V1qui sont inferieurs à U0et V0

Posté par
Magoo
re : Etude de suites imbriquées 23-10-17 à 12:21

Oui je viens de me rendre compte de mon erreur, merci
Du coup pour u et v on a :
U1=1/3             V1=4/3
U2=1/15          V2=16/15
U3=1/255       V3=256/255
U4=1,52*10^-5    V4=1
etc... c'est ca?

Posté par
Magoo
re : Etude de suites imbriquées 23-10-17 à 12:36

Alors du coup je peux conjecturer que les deux suites sont decroissantes, la suite u tendrait vers 0 et la suite v tendrait vers 1.
Ensuite je dois etudier la monotonie donc pour ca je fait Un+1-Un et Vn+1-Vn c'est bien ça?

Posté par
Magoo
re : Etude de suites imbriquées 23-10-17 à 13:53

Le calcul de Un+1-Un m'a donné
-(Un*Vn) / (Un+Vn) et le calcul de Vn+1-Vn m'a donné aussi
-(Un*Vn)/(Un+Vn) donc on obtient des expressions negatives donc Un et Vn sont bien décroissantes. Ensuite pour la b), d'apres le theoreme de convergence des suites monotones, toute suite decroissante minorée est convergente. Mais est ce que a ce stade de l'exercice on a deja le droit d'affirmer que la limite de Un est 0 et que celle de Vn est 1?
Merci d'avance

Posté par
philgr22
re : Etude de suites imbriquées 23-10-17 à 14:23

non : tu peux juste dire qu'elles sont convergentes.

Posté par
Magoo
re : Etude de suites imbriquées 23-10-17 à 14:27

Oui mais dans ce cas comment montrer que L*L'=0 si on ne peut pas affirmer que L=0 et L'=1?

Posté par
philgr22
re : Etude de suites imbriquées 23-10-17 à 14:35

Pense que limUn=limUn+1et meme chose pour la suite (Vn)

Posté par
Magoo
re : Etude de suites imbriquées 23-10-17 à 14:42

Je ne comprends pas... pour la limite de Un+1, on utilise son expressions c'est a dire Un^2/(Un+Vn) ?

Posté par
philgr22
re : Etude de suites imbriquées 23-10-17 à 14:43

oui

Posté par
Magoo
re : Etude de suites imbriquées 23-10-17 à 14:51

Donc on a Un^2 qui tend vers + l'infini divisé par Un + Vn qui tend vers + l'infini aussi donc on obtient une forme indeterminé ce qui ne nous aide pas... j'ai essayer de changer la forme de l'expression mais j'obtient toujours une forme indeterminée

Posté par
philgr22
re : Etude de suites imbriquées 23-10-17 à 14:51

ecris les deux equations pour L et L'

Posté par
philgr22
re : Etude de suites imbriquées 23-10-17 à 14:52

je dois partir , je me reconnecte dans la soirée.

Posté par
Magoo
re : Etude de suites imbriquées 23-10-17 à 14:54

On a :
L=LimUn+1=LimUn^2/(Un+Vn)
L'=LimVn+1=LimVn^2/(Un+Vn)

Posté par
Magoo
re : Etude de suites imbriquées 23-10-17 à 20:12

Tenez moi informée quand vous serez disponible sil vous plait,
Merci

Posté par
philgr22
re : Etude de suites imbriquées 23-10-17 à 21:19

quelles equations as tu entre Let L'?

Posté par
Magoo
re : Etude de suites imbriquées 23-10-17 à 21:27

J'ai L*L'=0 donc on peut dire que limUn+1*limVn+1=0 d'où limUn+1=0 ou limVn+1=0 mais que faire a partir de ca?

Posté par
philgr22
re : Etude de suites imbriquées 23-10-17 à 21:28

as tu montré que Un-Vnest constante?

Posté par
Magoo
re : Etude de suites imbriquées 23-10-17 à 21:30

Non j'en suis a la question precedente, celle ou il faut montrer que L*L'=0

Posté par
philgr22
re : Etude de suites imbriquées 23-10-17 à 21:32

ecris les deux equations entre L et L' à, partir des definitions de Un+1et Vn+1

Posté par
Magoo
re : Etude de suites imbriquées 23-10-17 à 21:34

Vous voulez dire
LimUn^2/(Un+Vn)*LimVn^2/(Un+Vn)=0 ?

Posté par
philgr22
re : Etude de suites imbriquées 23-10-17 à 21:39

non : ça , c'et ce que tu dois demontere : sers toi de ma remarque

philgr22 @ 23-10-2017 à 14:35

Pense que limUn=limUn+1et meme chose pour la suite (Vn)

Posté par
Magoo
re : Etude de suites imbriquées 23-10-17 à 21:42

D'accord mais du coup les deux equations sont limUn=LimUn^2/(Un+Vn) et limVn=LimVn^2/(Un+Vn)?

Posté par
philgr22
re : Etude de suites imbriquées 23-10-17 à 21:43

oui

Posté par
Magoo
re : Etude de suites imbriquées 23-10-17 à 21:45

D'accord mais le probleme qui se pose est que la limUn^2/(Un+Vn) est une forme indeterminee puisque on a +l'infini divisé par + l'infini 😕

Posté par
philgr22
re : Etude de suites imbriquées 23-10-17 à 21:52

remplace les limites par L et L'

Posté par
Magoo
re : Etude de suites imbriquées 23-10-17 à 21:58

Je ne comprends pas, désolée... 😞
Nous voulons montrer que L*L'=0 avec L limite de Un et L' limite de Vn. Nous avons etabli que:
LimUn=LimUn^2/(Un+Vn) et
LimVn=LimVn^2/(Un+Vn).
Donc cela reviens a ecrire que:
L=LimUn^2/(Un+Vn) et
L'=LimVn^2/(Un+Vn) c'est bien ca?

Posté par
philgr22
re : Etude de suites imbriquées 23-10-17 à 22:03

oui, mais met tout uniquement en fonction de L et L'

Posté par
Magoo
re : Etude de suites imbriquées 23-10-17 à 22:05

C'est a dire? 🤔

Posté par
philgr22
re : Etude de suites imbriquées 23-10-17 à 22:06

limUn=L etc...

Posté par
Magoo
re : Etude de suites imbriquées 23-10-17 à 22:06

LimUn=L^2/(L+L')?

Posté par
philgr22
re : Etude de suites imbriquées 23-10-17 à 22:07

oui

Posté par
Magoo
re : Etude de suites imbriquées 23-10-17 à 22:13

Ok je vais essayer donc on aurai
(L^2/(L+L'))*(L'^2/(L+L')) = L^2*L'^2/(L^2+L*L'+L'*L+L'^2)

Posté par
Magoo
re : Etude de suites imbriquées 23-10-17 à 22:15

Mais comment je peux continuer mon calcul?

Posté par
philgr22
re : Etude de suites imbriquées 23-10-17 à 22:16

Non : attention à ton raisonnement :
pars de L= L2/(L+L') et L'=L'2/(L+L')et forme le produitLL'=

Posté par
Magoo
re : Etude de suites imbriquées 23-10-17 à 22:19

D'accord mais c'est ce que j'ai fais dans mon message precedent non? On obtiendrai donc LL'=L^2/(L+L')*L'^2/(L+L') mais comment faire en sorte que cela soit egal a 0?

Posté par
philgr22
re : Etude de suites imbriquées 23-10-17 à 22:25

et bien : transpose tout à gauche pour avoir zero de l'autre côté et regarde.

Posté par
Magoo
re : Etude de suites imbriquées 23-10-17 à 22:33

J'obtiens :
LL'=(L^2*L'^2)/((L+L')*(L+L')
<=>LL'((L+L')(L+L'))=L^2*L'^2
<=>(LL'((L+L')(L+L'))/L'^2 )-L^2=0
😕

Posté par
philgr22
re : Etude de suites imbriquées 23-10-17 à 22:34

Reprend ta troisieme ligne...

Posté par
Magoo
re : Etude de suites imbriquées 23-10-17 à 22:36

Je ne vois pas mon erreur 😕

Posté par
philgr22
re : Etude de suites imbriquées 23-10-17 à 22:41

c'est LL'(L+L')-L2L'2= 0 d'accord?

Posté par
philgr22
re : Etude de suites imbriquées 23-10-17 à 22:41

(L+L')2pardon!

Posté par
Magoo
re : Etude de suites imbriquées 23-10-17 à 22:44

Ah d'accord je viens de comprend mon erreur mais est ce quil n'y aurai pas un ^2 pour la partie entre parenthese? Car on a (L+L')*(L+L') sous la barre de fraction a droite avant de le passer a gauche

Posté par
Magoo
re : Etude de suites imbriquées 23-10-17 à 22:45

Ok parfait donc ca j´ai compris merci beaucoup mais on a toujours pas fini du coup parce que ce calcul n'a rien donné 😕

Posté par
philgr22
re : Etude de suites imbriquées 23-10-17 à 22:46

bah si ,va jusqu'au bout : factorise LL' par exemple

Posté par
Magoo
re : Etude de suites imbriquées 23-10-17 à 22:50

D'accord donc :
LL'((L+L')^2 - LL')=0
<=> LL'(L^2+LL'+L'^2)=0
C'est ca?

Posté par
philgr22
re : Etude de suites imbriquées 23-10-17 à 22:51

oui : conclusion?

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