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fonction et suite

Posté par
gawe
09-11-20 à 13:17

bonjour, je souhaite avoir de l'aide pour cet exercice. svp
C'est pour préparer un devoir Commun.
merci pour toute l'aide que vous m'apporterai

Enoncé:

Soit U_n la suite définie par U_0=0,7 et pour tout entier naturels n,\Large U_n_+_1= \frac{3 U_n}{1+2Un}.

1.Soit f la fonction définie sur [0;+\infty[ par \Large f(x)=\frac{3x}{1+2x}
a. Etudier les variations de f sur [0;+\infty[
b.En déduire que si x\in [0;1] alors f(x)\in[0;1]

2.Démontrer que pour tout entier naturel n , 0\le U_n\le 1.

3.Déterminer le sens de variation de la suite U_n

________________________
voila ce que j'ai fait:

1.
a. Calcul de la dérivée f'
Apres avoir utilisé la formule \Large (\frac{u}{v})'
J'ai trouvé
\Large f'(x)=\frac{3}{(1+2x)²}

La dérivé est toujours positive sur R^+. La fonction est donc croissante sur [0;+\infty[
b.
Calcul de f(0) et f(1)
f(0)= 0
et f(1)=1

Soitx\in[0;1] alors  f(x) \in [0;1]

2.Je fais un raisonnement par récurrence ici?



3.ici on  sais déjà que la suite est croissante pour tout entier naturel, n car f(x) est croissant sur R^+

Il y a un  raisonnement a suivre? ou un calcul a faire?

Posté par
alb12
re : fonction et suite 09-11-20 à 13:22

salut,
la recurrence s'impose

Posté par
gawe
re : fonction et suite 09-11-20 à 13:27

pour le 1 b.
j'ai aussi dit:
Puisque 0\le x\le 1 et f(x) est croissante dans l'intervalle [0;+\infty[
On a
f(0)\le f(x) \le f(1)
0\le f(x) \le 1
donc
Soitx\in[0;1] alors  f(x) \in [0;1]

Posté par
alb12
re : fonction et suite 09-11-20 à 13:32

gawe @ 09-11-2020 à 13:27

pour le 1 b.
j'ai aussi dit:
Puisque 0\le x\le 1 et f est croissantesur l'intervalle [0;+\infty[
On a
f(0)\le f(x) \le f(1)
0\le f(x) \le 1
donc
si x\in[0;1] alors  f(x) \in [0;1]

Posté par
gawe
re : fonction et suite 09-11-20 à 14:06

merci

Posté par
co11
re : fonction et suite 09-11-20 à 16:25

Bonjour,
petite intervention à propos de la question 3)
On ne peut pas dire que puisque f est croissante alors la suite est croissante. Ce raisonnement serait valable pour une suite du type : Un = f(n). Mais ce n'est pas le cas ici.
Tu reviendras là dessus quand tu auras terminé le 2)

Voilà, je te laisse avec alb 12 , que je salue au passage.

Posté par
gawe
re : fonction et suite 10-11-20 à 08:30

d'accord et merci pour tout,

pour le 2)
Raisonnement par récurrence:

Posons  P(n), la propriété: "Pour tout n appartenant au Naturel , on a , 0\le U_n\le 1

Initialisation: Pour n=0, U_0= 0,7
On a 0\le U_0\le 1

Donc P(0) vraie

Hérédité :
Soit n\ge n_0 tel que   0\le U_n \le 1 montrons que 0\le U_n_+_1 \le 1

On a  0\le U_n \le 1

             \Large  3\times 0 \le 3\times U_n \le 1 \times 3

             \Large  0\le 3 U_n \le 3

             \Large  \frac{0}{1+2U_n} \le \frac{3U_n}{1+2U_n} \le \frac{3}{1+2U_n}

  Pour tout n appartenant au Naturel

\Large \frac{3U_n}{1+2U_n} \le 1

\Large 0 \le \frac{3U_n}{1+2U_n} \le 1}

\Large 0 \le U_n_+_1 \le 1}

Conclusion: Pour tout entier n appartenant au Naturel, \Large 0 \le U_n_+_1 \le 1}

Posté par
gawe
re : fonction et suite 10-11-20 à 08:41

Pour le 3)

Je fais \Large  \frac{U_n_+_1}{U_n} ?

Posté par
gawe
re : fonction et suite 10-11-20 à 08:47

C'est peut être mieux si je mets pour la conclusion du 2)


Conclusion: Pour tout entier n appartenant au Naturel, 0 \le U_n \le 1

Posté par
alb12
re : fonction et suite 10-11-20 à 09:20

pour la 2 tu peux aller plus vite
si 0<=u(n)<=1 alors 0<=f(u(n))<=1 alors 0<=u(n+1)<=1
l'heredite est terminee
ce qui compte c'est la croissance de f

pour la 3 recurrence en utilisant la croissance de f

Posté par
co11
re : fonction et suite 10-11-20 à 12:59

Salut,
D'accord avec alb 12, pour le 2). C'est à ça que servait la question 1)b)
De plus les calculs que tu présentes dans l'hérédité ne sont pas très convaincants.

En revanche, en 3) on peut se passer de récurrence : on obtient assez facilement le signe de
Un+1 - Un = f(un) - Un
en utilisant la question 2



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