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Exo Suite

Posté par
Dan57
23-05-09 à 14:24

Bonjour, voila j'ai un exercice sur les suites numériques que je n'arrive pas a comprendre.
C'est un problème sur l'étude d'une suite non monotone. J'ai un devoir sur ce chapitre dans peu de temps, et j'essaye de comprendre en faisant des exercices, mais sur celui ci je penche vraiment.

La suite (Vn) est défini par son premier terme V0=2 et la relation de récurrence:
                           V(n+1)= -V(n)/V(n)+2

1) Déterminer le sens de variation de la fonction f définie sur ]-2;+[ par
                           f(x)= -x/x+2

2) Montrer que si x [-1/2;+1/2[, alors:
                           f(x)[-1/2;+1/2[
En déduire que la suite, à partir d'un certain rang, est minorée par -1/2 et majorée par +1/2.

3) Comparer les signes de deux termes successifs:
                      V(n) et V(n+1)
En déduire que les termes de la suite d'indices pairs sont positifs et ceux d'indices impairs négatifs.
La suite (Vn) est elle monotone ?

4) On considère les suites (Pn) et (In) définies, pour tout entier naturel n, par Pn=V(2n) et In= V(2n+1)
Montrer que la suite (Pn) est décroissante et la suite (In) croissante.

5) Montrer, pour tout entier n, l'inégalité |V(n+1)|2/3|V(n), puis en déduire |V(n)|2*(2/3)^n.
Déterminer le premier entier n0 vérifiant (2/3)^n0,001.
En déduire que tous les termes de la suite, d'indice au moins égal à n0, appartiennent à un intervalle de centre 0, que l'on précisera.


Merci pour votre aide !

Posté par
Camélia Correcteur
re : Exo Suite 23-05-09 à 14:47

Bonjour

Fais attention à tes parenthèses! Ce que tu écris est f(x)=\frac{-x}{x}+2=1! J'ai quand même compris que f(x)=\frac{-x}{x+2}

1) Soient a et b tels que -2 < a < b. On a

f(b)-f(a)=\frac{2(a-b)}{(2+a)(2+b)} < 0

donc f est strictement décroissante.

2) Comme f est décroissante, si -1/2 \leq x < 1/2, on a f(1/2) < f(x) \leq f(-1/2)

maintenant tu peux avancer...

Posté par
Dan57
Exo Suite 24-05-09 à 15:50

Pour déduire que la suite est minorée par-1/2 et majorée par +1/2 j'ai montrer que V(n+1)=f(Vn) donc -1/2x1/2 donc 1/2f(x)-1/2. C'est bien comme ça qu'il faut prouver que la foncion est majorée ou minorée ?

Posté par
Camélia Correcteur
re : Exo Suite 24-05-09 à 16:05

Oui, c'est bien comme ça, mais il y a une récurrence là dessous. C'est en supposant que V_n est entre -1/2 et 1/2 que tu en déduis que V_{n+1}=f(V_n) y est.

Posté par
Dan57
Exo Suite 24-05-09 à 16:20

Je vois maintenant, je dois juste préciser que en supposant que Vn est entre -1/2 et 1/2 donc j'en déduis la relation V(n+1)=f(Vn) ?

Posté par
Camélia Correcteur
re : Exo Suite 24-05-09 à 16:31

Il faut aussi initialiser: V_0 n'est pas dans le bon intervalle, mais V_1 y est.

Posté par
Dan57
Exo Suite 24-05-09 à 16:47

Ok je vois, pour la Q° 3) j'ai comparé les signes en supposant que Vn > 0 (ou inversement): -Vn < 0 et Vn/V(n+2) < 0 donc Un+1 < 0. Les termes consecutifs sont donc opposés.
Ensuite pour déduire que les termes d'indices pairs sont positifs et ceux d'indices impairs négatifs, j'ai calculé V1 donc V1= -Vo/ V(o)+2 ainsi U1=-1/2. U1 est négatifs donc impairs donc grâce a la question précédente, U2 sera donc positif, etc... On voit une alternance.
Je ne penses pas avoir oublier quelques chose, mais est-ce juste ?

Posté par
Camélia Correcteur
re : Exo Suite 24-05-09 à 16:49

Oui, c'est juste.

Posté par
Dan57
Exo Suite 24-05-09 à 16:55

jme débrouille pas si mal que ça !
Donc j'en déduit que la suite n'est pas monotone.
Par contre pour la Q° 4) je ne sait pas de quel façon étudier le sens de variations de (Pn) et (In). Doit-je étudier le signe de leurs différence, c'est a dire (pour Pn) P(n+1)-P(n)=In-Pn ?

Posté par
Camélia Correcteur
re : Exo Suite 24-05-09 à 17:07

Tu peux faire ça; tu peux aussi remarquer que V_{n+2}=f(f(V_n))=(f o f)(V_n) et tu as assez pour pouvoir vérifier très rapidement que f o f est croissante.

Posté par
Dan57
Exo Suite 24-05-09 à 17:11

Je n'arrive pas à comprendre la méthode,car V(n+2) n'a pas de rapport avec In et Pn, du moin je ne vois pas

Posté par
Camélia Correcteur
re : Exo Suite 24-05-09 à 17:19

P_{n+1}=V_{2n+2} et P_n=V_{2n} donc on passe de  P_n à P_{n+1} en augmentant de 2 l'indice dans V. C'est pareil pour les impairs, donc ce que je propose permet de traiter les deux en même temps. Mais si ça doit t'embrouiller, fais comme tu proposais, c'est aussi bien!

Posté par
Dan57
Exo Suite 24-05-09 à 17:32

Je viens de remarquer que ma méthode n'est pas aussi facile que je le pensais car pour V(2n+1)-V(2n) je bloque. La méthode que vous m'avez proposer et donc plus rapide, mais je ne vois pas très bien comment faire non plus.

Posté par
Dan57
Exo Suite 24-05-09 à 18:57

Pour V(2n+1)-V(2n) le calcule devient trop compliqué, du coup je m'embrouille :s, quant à votre méthode je ne l'est pas étudier en classe donc je ne voit pas trop.

Posté par
Dan57
Exo Suite 26-05-09 à 20:11

J'ai réussi a trouver quelque chose, en faisant la différence P(n+1)-P(n), j'ai trouver en remplaçant que ((-V(2n))/(V(2n)+2)-V(2n)= (V(2n)(V(2n+2))/V(2n)+2 = -V(2n²)-3V(2n)/ V(2n)+2
=> V(2n)*(-3-V(2n))/(V(2n)+2)
Le resultat sera forcément négatif donc on peux dire que Pn est décroissante.
Par contre pour In c'est beaucoup moins évident... je n'est pa réussi a trouvé



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