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les suites

Posté par Claracaprice59 (invité) 21-12-04 à 22:04

merci de m aider

On considère la suite numérique(un)définie sur N par :
u0=a, et, pour tout entier n, u(n+1)= un(2-un)
où a est un réel donné tq a compris entre 0 et 1 strict
1.on suppose a=1/8
1.calculer u1 et u2
2. on suppose a réel quelconque appartenant a l intervalle ]0,1[
2.a. montrer par récurrence que, pour tout entier n, un compris entre 0 et 1 strict
2.b. montrer que la suite (un) est croissante
2.c . que peut on en déduire ?
3. on suppose a=1/8 et vn=1-un definie sur N
3.a. exprimer, pour tout entier n , v(n+1) en fonction de vn
3.b. en déduire l expression de vn en fonction de n
3.c. déterminer la limite de la suite (vn), puis celle de la suite (un)


Posté par
ma_cor
Re les suites 21-12-04 à 22:19

Bonsoir.
En fait cette suite est appelée suite logistique et elle fait référence à une expression du second degré
un+1=2un-un2
Il ne doit y avoir aucune difficulté pour répondre aux questions.
Pour rappel, une démonstration par récurrence se fait en deux étapes :
on montre que la relation est vraie pour la plus petite valeur possible de l'indice (ici k=0) (tu peux également le faire pour k=1 pour te rassurer)
Ensuite tu supposes la relation vraie pour k=n et tu dois la montrer pour k=n+1, ce qui ne devrait pas poser de problème dans le cas qui t'est proposé.
Bon travail

Posté par
ma_cor
Re les suites 21-12-04 à 23:13

Je te refile un tuyau.
Considère la fonction f(x)=x(2-x)=2x-x2.
Si tu étudie le signe de f(x), tu vois que la fonction est strictement positive entre 0 et 2 (0 et 2 exclus).  De plus, cette fonction ayant pour graphique une parabole tournée vers le bas, son sommet est en (1,1).  Dès lors, si x<1, f(x)<1.
Par la relation de récurrence, puisque un est compris entre 0 et 1, f(un) le sera également par les considérations ci-dessus.
Pour montrer la croissance, il faut que un+1>un, ou encore que un+1/un >1.  Or cette dernière donne (2-un)>1  ce qui est évident puisque un<1.
La suite est croissante et est bornée par 1 : elle semble être convergente vers 1.
Le reste doit pouvoir être fait.
Un deuxième tuyau : la suite des nombres u0,f(u0)=u1,f(u1)=u2, ... constitue ce qu'on appelle l'orbite de u0.
Un logiciel appelé Winfract, gratuit sur le Web, te permet de visualiser les orbites de tous les réels pour la fonction f(x)=ax(1-x):le diagramme de bifurcation.
C'est le météorologue Ian Steward qui en a découvert les ficelles avec l'américain Feigenbaum (années 1960).  Ce diagramme est une base de la théorie du chaos, théorie découverte par Henri Poincaré dans les années 1902.  Elle a permis à Benoît Mandelbrod de présenter sa théorie des fractales en 1969.
Cette dernière est d'une importance capitale dans les années qui viennent.  Nous n'en sommes qu'au début des applications... théorie de l'univers, spacemaker, etc. c-à-d. toute application faisant intervenir des objets en mouvement les uns par rapport aux autres (en 3 dimensions et en gros pour te faire une idée).
Si cela te passionne, tu peux également découvrir le flocon de Von Koch, surface limitée par une ligne polygonale (ayant + ou - la forme d'un flocon de neige) calculable, mais dont le périmètre est infini...

Posté par minotaure (invité)re : les suites 22-12-04 à 03:46

salut
1 je passe.
2a.raisonnemnent par recurrence tout bete.
d'apre ce qu'a dis ma_cor aucun probleme. et avec ceci encore moins :

u(n+1)=-(u(n)-1)^2+1

2b. montrer que la suite (un) est croissante

u(n+1)-u(n)=u(n)*[1-u(n)]. d'apres 2a tu as
u(n+1)-u(n)>=0. donc elle est croissante.

2c. croissante et majoree par 1 => elle converge.

3a. v(n+1)=1-u(n+1)=1-2u(n)+u(n)^2=(1-u(n))^2=v(n)^2
donc v(n+1)=v(n)^2

3b.soit b=v(n)
alors b^2=v(n+1)
v(n+2)=b^4
v(n+3)=b^8

seul l'exposant augmente et de la facon suivante 1,2,4,8,16,32... l'exposant se comporte comme la suite geometrique de raison 2 et de premier terme 1.
tu ne me crois pas ? verification.

on va montrer que pour tout n v(n)=(1-a)^[2^n]
raisonnement par recurrence sur n.
n=0. (1-a)^[2^n]=(1-a)^[2^0]=(1-a)^1=1-a
or v(0)=1-u(0)=1-a.
donc c'est bon pour n=0.
soit n dans N tel que v(n)=(1-a)^[2^n]
on regarde v(n+1).
v(n+1)=v(n)^2 d'apres question precedente.
d'apres l'hpothose de recurrence on a v(n+1)=[(1-a)^[2^n]]^2
v(n+1)=(1-a)^[(2^n)*2]=(1-a)^(2^(n+1))
donc ok pour n+1.
donc v(n)=(1-a)^[2^n]

comme a=1/8, v(n)=(7/8)^[2^n]
|7/8|<1 et 2^n->+inf pour n->+inf. donc v(n)->0 pour n->+inf.
or v(n)=1-u(n) donc COMME u(n) converge (cf question 2c) ainsi que v(n) (vue a l'instant)
lim v(n)=1-limu(n)
n->+inf    n->+inf.
donc 0=1-limu(n)
         n->+inf.
donc lim u(n)=1
    n->+inf

remarque ceci est pour a=1/8.
a+

Posté par Claracaprice59 (invité)re les suites 22-12-04 à 10:33

merci beaucoup votre aide m a été précieuse



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