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Les suites

Posté par Morissemat (invité) 16-09-05 à 16:02

Bonjour, j'aurais grand besoin d'aide pour ce DM de maths !!
Je bloque complètement...

On considère la suite (u_n) définie par u_0=1 et la relation de récurrence:
pour tout entier n, u_{n+1} = \frac{1}{4}u_n+3.

1) Déterminer, pour tout n de , le signe de u_{n+1}-u_n.
2) En déduire les variations de la suite (u_n)
3) On introduit la suite (v_n) définie sur par v_n=u_n-4.
4) Montrer que (v_n) est une suite géométrique, dont on déterminera la raison et le premier terme.
5) Déterminer la limite de (v_n).
6) Exprimer u_n en fonction de v_n, et en déduire le comportement à l'infini de la suite (u_n).
7) Déterminer, à l'aide d'une calculatrice, le plus petit entier naturel n vérifiant |u_n-4| < 10^{-4}.
8) On pose, pour n0, S_n=u_0 + u_1 + ... + u_n
9) Exprimer S_n en fonction de n.
10) La suite (S_n) converge-t-elle? Et la suite (\frac{S_n}{n}) pour n>1 ?

Merci beaucoup d'avance

Posté par
cinnamon
re : Les suites 16-09-05 à 16:07

Salut,

Quelques-unes des réponses à tes questions figurent dans ce post : Extrèmement urgent un devoir sur les suites.

Si d'autres questions te posent problème, dis-nous lesquelles.

à+




Posté par Morissemat (invité)re : Les suites 16-09-05 à 16:45

Merci !!

Ce que je ne sais pas faire c'est comment calculer u_n par rapport au  u_{n+1} donné dans l'énoncé...

Posté par
elhor_abdelali Correcteur
re : Les suites 16-09-05 à 16:53

Bonjour;
1) on pourra commencer par montrer (par récurrence) que:
2$\fbox{\forall n\in\mathbb{N}\\u_n<4}
une fois que c'est fait on voit que:
2$\fbox{\forall n\in\mathbb{N}\\u_{n+1}-u_n=\frac{3}{4}(4-u_n)>0}

Posté par
J-P Posteur d'énigmes
re : Les suites 16-09-05 à 17:18

U(n+1)  = (1/4).U(n) + 3
Si Un >= 1, alors U(n+1) >  3,25 et a fortiori U(n+1) >= 1

Comme U(0) >= 1, U(n) >= 1 pour tout n de N.

Supposons U(n) < 4, on a alors U(n+1) < (1/4).4 + 3
U(n+1) < 4

Comme U(0) < 4, U(n) < 0 pour tout n de N.

On a donc 1 <= U(n) < 4 pour tout n de N
----
U(n+1) - U(n) = (1/4).U(n) + 3 - U(n)
U(n+1) - U(n) = 3 - (3/4).U(n)

Et avec  1 <= U(n) < 4 , on a 3 - (3/4).U(n) > 0

--> U(n+1) - U(n) > 0
U(n+1) > U(n)
La suite Un est croissante

La suite Un est croissante et majorée, elle est donc convergente.
-----

V(n) = U(n) - 4
V(n+1) = U(n+1) - 4
V(n+1) = (1/4).U(n) + 3 - 4
V(n+1) = (1/4).U(n) - 1
V(n+1) = (1/4).(U(n) - 4)
V(n+1) = (1/4).V(n)

Vn est donc une suite géométrique de raison 1/4 et de premier terme V(0) = U(0)-4 = -3
-->
V(n) = -3.(1/4)^n
-----
U(n) = 4 + V(n)

U(n) = 4 -3.(1/4)^n

lim(n->oo) U(n) = lim(n->oo) [4 -3.(1/4)^n] = 4.

U(n) converge vers 4.
-----

Sn = 4.(n+1) -3.((1/4)^(n+1) - 1)/((1/4)-1)
Sn =  4.(n+1) - 4.(1 - (1/4)^(n+1))
Sn =  4n +4.(1/4)^(n+1)
Sn =  4n + (1/4)^n
-----

Lim(n->oo) Sn = oo
La suite Sn ne converge pas.
-----
Lim(n->oo) (Sn /n)= lim(n->oo) [4 + ((1/4)^n)/n] = 4
-----
Sauf distraction.  

Posté par Morissemat (invité)re : Les suites 20-09-05 à 21:44

Je ne comprends pas le calcul de Sn ??
Si je suis mes cours de l'année dernière, je peux dire que :

Sn = u_0 + u_1 + ... + u_n

   = (premier terme de la suite) * \frac{1-raison^{nombre de termes}}{1-raison}



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