Bonjour à tous
Je fais un exo sur les suites pour m'entrainer. Je vois très bien le résultat que l'on va obtenir, mais je n'arrive pas à la démontrer.
Pourriez-vous m'aider ?
Soit (un) la suite définie par son premier terme u0 et la relation :
pour tout n appartenant à N : un+1 = un - un² .
En distinguant les 3 cas : u0 < 0 , u0 appartient à [0,1] , u0 > 1 , étudier la convergence ou la divergence de la suite.
Voila, merci pour votre aide
u(n+1)=un(1-un) ou u(n+1)-un=un²
La suite est donc décroissante. Elle sera convergente si elle est minorée
Si u0<0, 1-u0>1 et 1-un>1-u0 donc un<u0(1-u0)^n donc diverge
Si u0=0 la suite est identiquement nulle; si u0=1,u1=0 et la suite est nulle à partir du rang 1
Si 0<u0<1 u1=u0(1-u0) donc 0<u1<u0 et en itérant 0<un la suite est minorée par 0, donc elle converge, et cette limite doit vérifier u(1-u)=0 ce ne peut être que u=0
Si u0>1 u1=u0(1-u0)<0, et on est ramené au premier cas: la suite est négative, à partir du rang 1, et diverge
salut romain
tu devrais trouver cvgte vers 0 pour u0 dans ]0,1[
nulle pour u0=0 ou u0=1
divergente vers -oo dans les autres cas
Vérifie...
Philoux
Par ailleurs, fais-toi le confirmer par SQN...
Philoux
merci à vous deux
Pour tout de dire philoux, je me l'étais déjà fait confirmer par SQN
Mais je voulais une résolution " plus mathématique "
Je crois que j'ai compris le raisonnement de piepalm ( merci à lui ) mis à part que je pense qu'il a voulut écrire :
u(n+1)-un = -un² surement une faute de frappe !
Merci encore
romain
Re
Une question attenante :
Dans le cas d'une expression Un+1=f(Un) ( de courbe (C) ), est-il admis de raisonner sur l'intersection de (C) avec la 1ere bissectrice ?
merci
Philoux
Bien sûr, et, comme on l'appenait en calcul numérique (du temps où il n'y avait ni tableur, ni même calculettes) il faut que f'(x) soit inférieur à 1 en module pour qu'il y ait convergence: ici f'(x)=1-2x est inférieur à 1 en module pour 0<x<1
merci
comment celà se démontre ce |f'(x)| < 1 ?
a quoi c'est lié ?
Philoux
Il suffit de faire un dessin. En partant d'un point de la 1ère bissectrice, on va au point de la courbe de même abscisse, puis au point de la bissectrice de même ordonnée, etc.. (u(n+1)=f(un)...), et (avec x=f(x)) si 0<f'(x)<1 on obtient un escalier descendant, et si -1<f'(x)<0 un escargot qui s'enroule autour de la solution
Pour répondre a Philoux
En fait,
on peut généraliser ça au cas où l'on a une fonction f de [0,1] dans [0,1]
telle que
avec
Alors il existe un unique point fixe l (cad f(l)=l).
C'est le théorème du point fixe.
Bien sûr si f est dérivable et , on est dans ce cas (inégalité des accroissements finis.
Et dans ce cas, si u(n+1)=f(u(n)), (avec bien sûr u(0) dans ]0,1[) on a lim(u(n))=l
En effet, fixons un N quelconque
on a
pour tout q assez grand (car |u(N)-l| est une constante)
Dans le cas précédent la limite est donc 0, car c'est l'unique point fixe de la fonction f(x)=x-x^2 dans [0,1]
(si je ne me suis pas trompé )
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