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Les suites (3)

Posté par Profil Devoirs33 19-12-21 à 19:16

Bonjour, j'aimerai de l'aide pour cet exercice. Merci.


a) Soit une fonction définie sur N telle que
Un = (3 + n) / (1 + n)
Exprimer Un+1 - Un en fonction de n
( je commence par a) )
C'est la 1ère fois que je rencontre une suite sous forme de fraction
Les deux expressions sont des suites arithmétique car ils sont sous la forme Un = U0 + n r
En revanche, c'est une division... ( cela change t-il la forme de la suite ? )
J'essaye de le faire sous forme d'une suite arithmétique tout de même


Un+1 - Un

Un+1 = (3 + n + 1 ) / ( 1 + n + 1 ) = (4 + n) / (2 + n)

Variation : r = 1 > 0 donc la suite est constante.

b) Soit un = 4 / 1 + n

Calcule Un+1 - Un

4 / 1 + n+1

4 / (1+n+1) - 4 / (1+n) = -4 / (n² + 3n + 2)

Quelle est sa variation ?

c) Soit la suite Un définie sur N  telle que
Un = 9 (1/5)^n

Quelle est sa variation ?

Posté par Profil Devoirs33re : Les suites (3) 19-12-21 à 19:17

J'ai fait une erreur pour la a)
Variation : r = 1 > 0 donc la suite est constante.
Non je voulais dire croissante

Posté par
hekla
re : Les suites (3) 19-12-21 à 19:31

Bonsoir

Aucun rapport avec une suite arithmétique.

u_{n+1}-u_n=\dfrac{3+n+1}{1+n+1}-\dfrac{3+n}{n+1}

réduction au même dénominateur

Posté par
carita
re : Les suites (3) 19-12-21 à 19:33

bonsoir

a)  Un = (3 + n) / (1 + n). Exprimer Un+1 - Un en fonction de n

Un+1 = (3 + n + 1 ) / ( 1 + n + 1 ) = (4 + n) / (2 + n)
je suis d'accord,
mais il est demandé Un+1 - Un = ....

b) Soit un = 4 / 1 + n.  Calcule Un+1 - Un
d'accord avec ton résultat
(il n'est toutefois pas nécessaire de développer le dénominateur)

Quelle est sa variation ?   ?

Posté par
carita
re : Les suites (3) 19-12-21 à 19:33

ah bonsoir hekla
je vous laisse poursuivre.

Posté par
hekla
re : Les suites (3) 19-12-21 à 19:39

Bonsoir carita

Vous pouvez continuer si vous voulez

Posté par Profil Devoirs33re : Les suites (3) 19-12-21 à 20:25

Un+1 - Un = (3 + n + 1) / (1 + n +1)  -( 3 + n) /( n + 1)
=  (-2 / n²) + (3n + 2)

Posté par Profil Devoirs33re : Les suites (3) 19-12-21 à 20:28

désolée je l'ai bien fait sur mon brouillon pourtant

Posté par
hekla
re : Les suites (3) 19-12-21 à 20:30

Première ligne d'accord, mais ensuite !!!

 \dfrac{n+4}{n+2}-\dfrac{n+3}{n+1}=\dfrac{(n+4)(n+1)-(n+2)(n+3)}{(n+2)(n+1)}

Comme on ne touche pas au dénominateur, on le met de côté quelques instants

Développez (n+4)(n+1)-(n+2)(n+3)

Posté par Profil Devoirs33re : Les suites (3) 19-12-21 à 20:35

Pour le numérateur : je trouve -2
Mais comment-avez vous fait pour trouver tout cela ?
On me demande juste de calculer Un+1 - Un ?

Posté par
hekla
re : Les suites (3) 19-12-21 à 20:59

Là d'accord   u_{n+1}-u_n=\dfrac{-2}{(n+2)(n+1)}

Addition de fractions si elles sont au même dénominateur

on a au départ \dfrac{a}{b}= \dfrac{ma}{mb}

deux fractions  \dfrac{a}{b}+\dfrac{c}{d}

Dénominateur commun au pire le produit des deux dénominateurs
soit bd

en vertu de 1 \dfrac{a}{b}=\dfrac{ad}{bd}  pour la première et

 \dfrac{c}{d}=\dfrac{cb}{bd} pour la seconde

on a donc  après mise au même dénominateur

\dfrac{a}{b}+\dfrac{c}{d}= \dfrac{ad}{bd}+\dfrac{cb}{bd}

Maintenant que les fractions sont au même dénominateur  on peut donc additionner les numérateurs

\dfrac{a}{b}+\dfrac{c}{d}=\dfrac{ad+bc}{bd}


C'est donc ce que j'ai fait

 \dfrac{n+4}{n+2}-\dfrac{n+3}{n+1}=\dfrac{(n+4)(n+1)}{(n+2)(n+1)}-\dfrac{(n+3)(n+2)}{(n+1)(n+2)}

maintenant la somme

\dfrac{(n+4)(n+1)-(n+3)(n+2)}{(n+2)(n+1)}=\dfrac{-2}{(n+2)(n+1)}

On n'a fait que calculer u_{n+1}-u_n

Posté par Profil Devoirs33re : Les suites (3) 19-12-21 à 21:03

D'accord, merci pour vos explications très claires.
Nous n'avons pas r dans cette expression, donc nous ne pouvons pas déduire sa variation
En revanche, que peut-on dire sur sa variation sachant que le numérateur est négatif et le dénominateur est positif ?

Posté par
hekla
re : Les suites (3) 19-12-21 à 21:18

Une suite (u_n) est croissante si pour tout  n\  u_{n+1}-u_n \geqslant 0

Une suite (u_n) est décroissante si pour tout  n\  u_{n+1}-u_n \leqslant 0

on a calculé  u_{n+1}-u_n  on a trouvé \dfrac{-2}{(n+2)(n+1)}  vous avez dit

Citation :
le numérateur est négatif et le dénominateur est positif


Il ne vous reste donc qu'à conclure

Posté par Profil Devoirs33re : Les suites (3) 19-12-21 à 21:23

La variation est croissante car le dénominateur permettant de décrire une variation est positive ?

Posté par
hekla
re : Les suites (3) 19-12-21 à 21:26

Pourquoi chercher midi à 14 h

 u_{n+1}-u_n \geqslant 0 par conséquent la suite est croissante.

b) maintenant

Posté par Profil Devoirs33re : Les suites (3) 19-12-21 à 21:29

a) Merci.

b)Un+1 - Un

4 / 1 + n+1

4 / (1+n+1) - 4 / (1+n) = -4 / (n² + 3n + 2)

Je pense que la suite est croissante car la variation du dénominateur est positive

Posté par
hekla
re : Les suites (3) 19-12-21 à 21:38

On tient au signe de la fraction. Le dénominateur, seul, ne nous intéresse pas

Attention aux parenthèses

carita vous avait dit qu'il ne servait à rien de développer le dénominateur

 u_{n+1}-u_n= \dots=\dfrac{-4}{(n+2)(n+1)}

Le numérateur est négatif, le dénominateur positif donc le quotient est négatif. On a alors u_{n+1}-u_n\leqslant 0

Par conséquent, la suite est
  

Posté par Profil Devoirs33re : Les suites (3) 19-12-21 à 21:41

D'accord mais pour la a) j'ai trouvé la variation en fonction du dénominateur.
Ici, cela ne fonctionne pas.

La suite b) est donc négatif car Un+1 - Un est inférieur ou égal à 0

Posté par
hekla
re : Les suites (3) 19-12-21 à 21:47

a) ERREUR

on a dit  u_{n+1}-u_n=\dfrac{-2}{(n+2)(n+1)} numérateur négatif et dénominateur positif le quotient est donc négatif

on a u_{n+1}-u_n\lesqlant 0

la suite est donc décroissante

Posté par
hekla
re : Les suites (3) 19-12-21 à 21:48

Pour a et b les suites sont décroissantes

Posté par Profil Devoirs33re : Les suites (3) 19-12-21 à 21:48

ah, d'accord donc
a) Variation décroissante
b) également, variation décroissante ?

Posté par Profil Devoirs33re : Les suites (3) 19-12-21 à 21:48

Merci.

hekla @ 19-12-2021 à 21:48

Pour a et b les suites sont décroissantes

Posté par
hekla
re : Les suites (3) 19-12-21 à 21:52

Pourquoi variation et non, sens de variation ?
c)

Posté par Profil Devoirs33re : Les suites (3) 19-12-21 à 21:52

Pour c) , j'ai oublié de préciser qu'on me demande éventuellement sa raison q.

Je trouve que c'est q = 9 ?

Posté par Profil Devoirs33re : Les suites (3) 19-12-21 à 21:53

hekla
Oui c'est bien le sens de variation mais pour être plus rapide, j'évoque la variation. Est-ce maladroit ?

Posté par
hekla
re : Les suites (3) 19-12-21 à 22:00

Dans un certain sens oui parce que vous avez vu lors des dérivées qu'il était question de taux de variation


c) u_n=9\times \left(\dfrac{1}{5}\right)^n

Ou vous appliquez ce que vous savez sur les suites géométriques  ou vous redémontrez le sens de variation

si n=0 on a u_0=9 Je doute que ce soit la raison

Posté par Profil Devoirs33re : Les suites (3) 19-12-21 à 22:07

Voici la façon dont j'ai procédé afin de trouver q :

Un = 9 * (1/5)n
Un+1 = q* Un

Je n'ai pas fait comme vous ?

Puis-je, s'il vous plaît, appliquer les deux méthodes afin d'être au clair sur les deux manières de trouver la variation ?

Suite géométrique : si q, soit 9 > 1 alors la suite est strictement croissante. Ici,  c'est bien le cas : 9 > 1.

L'autre méthode : Le quotient de cette expression est positif, ainsi le sens de variation sera croissant.


Est-ce cela ?

Posté par
hekla
re : Les suites (3) 19-12-21 à 22:21

Il faudrait prendre les mêmes définitions


Là vous avez pris une fois la forme récurrente et pour l'autre la forme explicite

Comme c'est donné sous forme explicite, on va commencer par cela.

 u_{n+1}=9\times \left(\dfrac{ 1}{5}\right)^{n+1}

u_{n+1}-u_n=9\times \left(\dfrac{ 1}{5}\right)^{n+1}-9\times \left(\dfrac{ 1}{5}\right)^{n}

on peut mettre 9\times \left(\dfrac{ 1}{5}\right)^{n} en facteur

 u_{n+1}-u_n= 9\times \left(\dfrac{ 1}{5}\right)^{n}\left(\dfrac{1}{5}-1\right)

par conséquent, négatif, la suite est décroissante.

Si l'on calcule \dfrac{u_{n+1}}{u_n}  on obtient

\dfrac{9\times \left(\dfrac{ 1}{5}\right)^{n+1}}{9\times \left(\dfrac{ 1}{5}\right)^{n+1}}=\dfrac{1}{5}

suite géométrique de raison 0<q<1 donc suite décroissante

Posté par Profil Devoirs33re : Les suites (3) 20-12-21 à 08:13

D'accord mais Un = 9 * (1/5)n ?

Posté par Profil Devoirs33re : Les suites (3) 20-12-21 à 08:25

Pourquoi avez-vous écrit dans votre précédent message que
Un+1 / Un
= ...     / 9 * (1/5)n

Posté par Profil Devoirs33re : Les suites (3) 20-12-21 à 10:00

Désolée je voulais écrire :

Pourquoi avez-vous écrit dans votre précédent message que
Un+1 / Un
= ...     / 9 * (1/5)n+1

Posté par
malou Webmaster
re : Les suites (3) 20-12-21 à 10:06

bonjour
dépannage en passant

Devoirs33, tu fais encore des erreurs de parenthèses...

Devoirs33 @ 20-12-2021 à 10:00

Désolée je voulais écrire :

Pourquoi avez-vous écrit dans votre précédent message que
Un+1 / Un
= ... / (9 * (1/5)^(n+1))


parce qu'il s'est trompé...c'est exposant n bien sûr

Posté par Profil Devoirs33re : Les suites (3) 20-12-21 à 10:10

D'accord, merci.

Donc c'est bien

Un+1 / Un
(9*(1/5))n+1 / (9 * (1/5)) n
= 1/5
Cela revient au même résultat finalement

Posté par
hekla
re : Les suites (3) 20-12-21 à 10:11

Bonjour

N'est-ce pas la définition de la suite (u_n) ?

u_n=9\times \left(\dfrac{1}{5}\right)^n

le n  de u_n n'a pas le même sens que le n de \left(\dfrac{1}{5}\right)^n

le premier est en indice il indique sa position dans la suite, le second est en exposant, il indique
combien de fois on doit multiplier le nombre \left(\dfrac{1}{5}\right) par lui-même

Si l'on veut montrer que la suite est une suite géométrique,

soit, on montre qu'il existe un réel q tel que u_{n+1}=q u_n

soit, on montre que le quotient de deux termes consécutifs quelconques est constant  \dfrac{u_{n+1}}{u_n}=q

En effectuant ce quotient, on a trouvé qu'il valait toujours \left(\dfrac{1}{5}\right)
par conséquent, c'est bien une suite géométrique de raison \left(\dfrac{1}{5}\right) et de premier terme 9

Posté par
hekla
re : Les suites (3) 20-12-21 à 10:14

Désolé, la faute au copier-coller et on oublie de rectifier

Posté par Profil Devoirs33re : Les suites (3) 20-12-21 à 10:17

Bonjour

Ce n'est pas grave

On a utilisé la deuxième méthode pour trouver q = 1/5 ( pourquoi mettez-vous des parenthèses ?)

Si on utilise la première méthode : Un+1 = q * Un ,
cela revient au second car on aurait fait Un+1 / Un = q ?

Posté par
hekla
re : Les suites (3) 20-12-21 à 10:23

Un peu, l'habitude pour une raison q fractionnaire,   pour qu'il
n'y ait pas d'ambiguïté sur ce quoi porte l'exposant, ensuite souvent cela
reste dans le copier-coller. Elles sont, bien sûr, inutiles

Posté par Profil Devoirs33re : Les suites (3) 20-12-21 à 10:28

En clair :

U0 = 9
q = 1/5
Sens de variation décroissante car : 0 < 1/5 < 1

Merci pour vos explications.

Posté par
hekla
re : Les suites (3) 20-12-21 à 10:32

D'accord, c'est bien ainsi

De rien

Posté par
hekla
re : Les suites (3) 20-12-21 à 10:35

Conclusion
les trois suites étaient décroissantes.  Pour les deux premières il fallait le
faire à la main en calculant u_{n+1}-u_n la dernière pouvait se
faire en appliquant le cours sur les suites géométriques



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