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Niveau Licence Maths 1e ann
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Études de suites

Posté par
Kazama93
12-10-18 à 18:43

Bonjour à tous !
L'énoncé est le suivant:
On considère deux suites Un et Vn
Tel que Un+1=1/2(Un+Vn) et Vn+1=sqrt(UnVn)
Montrer que les deux suites sont monotones à partir de n>=1 et adjacentes.

Je montre que Un est monotones et me lance pour dire qu'elle décroît
Un+1Un
Un+1-Un0
1/2(Un+Vn)-1/2(Un-1+Vn-1)0
(Un-1 c'est à dire un terme avant le rang n je n'arrive pas à le faire sur le forum désolée ce n'est pas du tout Un soustrait par l'entier 1).

Et puis je n'avance plus. J'attend votre aide avec impatience merci d'avance

Posté par
malou Webmaster
re : Études de suites 12-10-18 à 18:46

pour les indices

Études de suites

u[ sub]n-1[/sub] donne un-1

Posté par
luzak
re : Études de suites 12-10-18 à 19:04

Bonsoir Kazama93 !

La première chose à faire c'est de savoir si les suites sont définies :
montre, par récurrence que les termes sont positifs.

Puisque l'énoncé ne dit pas quelle est la suite croissante, il est plus simple de travailler en ne mettant pas d'a priori.

Donc, tu étudies le signe de u_{n+1}-u_n=\dfrac12(u_n+v_n)-u_n=\dfrac12(v_n-u_n) et tu t'aperçois qu'il faut étudier le signe de v_n-u_n.

Or v_{n+1}-u_{n+1}=\sqrt{u_nv_n}-\dfrac12(u_n+v_n)=\dfrac{-1}2\Bigl(u_n+v_n-2\sqrt{u_n}\sqrt{v_n}\Bigr) et tu reconnais un carré (identité remarquable).
Je te laisse finir.

Posté par
Kazama93
re : Études de suites 12-10-18 à 19:33

Bonsoir iuzak
Merci pour votre réponse alors je trouve (sqrtUn+sqrtVn)^2 donc Vn+1-Un+1 est négatif

Posté par
Kazama93
re : Études de suites 12-10-18 à 19:34

(SqrtUn-sqrtVn)^2 pardon milles excuses

Posté par
Kazama93
re : Études de suites 12-10-18 à 19:45

Alors j'ai réussi à montrer que les deux sont monotones mais de sens opposé Un decroissante et Vn croissante mais pour montrer qu'elles sont adjacentes c'est compliquer alors il faut montrer que l'an limite en Un-Vn tend vers 0 en infini mais je ne vois pas comment

Posté par
lafol Moderateur
re : Études de suites 12-10-18 à 20:27

Bonjour
tu as déjà montré que celle qui "monte" a tous ses termes inférieurs aux termes de même rang de celle qui "descend"
du coup, tu as une majoration de celle qui croit par le premier terme de celle qui décroit : elle converge
tu as aussi une minoration de celle qui décroit par le premier terme de celle qui croit : elle converge aussi
Si tu appelles \ell et \ell ' leurs limites, quelles égalités ces limites vérifient-elles ? conclusion ?

Posté par
luzak
re : Études de suites 12-10-18 à 20:52

Je pense qu'il faut utiliser la relation u_{n+1}-v_{n+1}=\dfrac{(u_n-v_n)^2}{2^2(\sqrt{u_n}+\sqrt{v_n})^2} pour majorer, par récurrence, u_n-v_n en remarquant que u_n-v_n\leqslant u_0-v_0 et \sqrt{u_n}+\sqrt{v_n}\geqslant2\sqrt{v_n}\geqslant2\sqrt{v_0}.

La majoration fait apparaître une suite géométrique de raison \dfrac12

Posté par
luzak
re : Études de suites 12-10-18 à 21:01

Erreur pour la raison, plutôt quelque chose du genre \dfrac{u_0-v_0}{2\sqrt{v_0}}

Mais l'information de lafol (bonsoir !) est plus facile à utiliser !

Posté par
Kazama93
re : Études de suites 12-10-18 à 21:07

Bonsoir lafol
Alors du coup on aurait Vn<U0
Et Un>V0 mais comme Un décroît on a V0<Un<U0 et comme Vn croit on a V0<Vn<U0 alors on a lim de Un=V0 et lim Vn=U0 je m'en mêle les pinceau on dirait

Posté par
lafol Moderateur
re : Études de suites 12-10-18 à 21:08

depuis quand 1/n tend vers -2 ? pourtant on a bien : pour tout n entier naturel non nul, -2 < 1/n ...

Posté par
luzak
re : Études de suites 12-10-18 à 22:53

@Kazama93
Tu confonds minorant et borne inférieure !
La suite u converge vers une limite a et a\geqslant v_0.
La suite v converge vers une limite b et b\leqslant u_0.
Ecris les relations vérifiées par a,b et tu auras le résultat.

Posté par
Kazama93
re : Études de suites 13-10-18 à 12:39

On doit arriver à lim Un-Vn=0 en infini
Ce que je vois c'est que A (limite de Un) est compris entre V0 et U0 et pareil pour B mais je n'arrive pas à conclure.
Je remarque aussi que lim Un=inf Un et lim Vn=sup Vn

Posté par
luzak
re : Études de suites 13-10-18 à 13:49

Sérieusement :   puisque v_{n+1}=\sqrt{u_nv_n}, si les suites convergent tu auras b=\sqrt{ab} donc ...



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