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Niveau Maths sup
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question sur les suite récurrente

Posté par
brocoli
10-03-08 à 20:37

Bonsoir, j'ai une petite question sur l'étude des suite récurrente.
En exercice on a fait quelque étude sur ces suites, mais la fonction f(x) associée était toujours croissante.

Dans le cours on a vu que si f(x) était décroissante il fallait utiliser deux sous suites U(2n) et U(2n+1).

J'ai essayé, mais je en vois pas comment finaliser.

J'ai considérer u(n+1) = exp(-U(n))/U(n)
j'associe f : ]0,oo[ => R  f(x)=exp(-x)/x

f strictement décroissante.
f possède un unique point fixe tel que exp(-) = ²

j'ai donc f(x)-x >0 sur ]0,alpha]
f(x)-x <0 sur [alpha , +oo[

graphiquement je vois que U(n) diverge.

Comme f(x) décroissante j'utilise les 2 fameuses suites extraites. auquelles j'associe f°f qui est croissante car (f°f)'(x)=f'(f(x)).f'(x)>0 car f'(x)<0

Ces suites extraites sont donc monotones, de sens de variation contraires, donnés par le signe de f°f(x)-x = exp(-f(x))/f(x)-x = x( exp(x-f(x)) - 1) (en remplacant f(x) par son équation).

DOnc le signe de f°f(x)-x dépend de celui de x-f(x) (qui a deja été calculé précedemment pour l'obtention des points fixes de f). DOnc
est aussi l'unique point fixe de f°f.

Ensuite je ne sais pas quoi faire. J'aurai pensé montrer que U(2n) est décroissante et U(2n+1) croissante. Puis montrer qu'elles n'ont pas la meme convergence pour enfin pouvoir conclure sur la convergence de U(n)

Merci beaucoup de votre aide!

Posté par
Tigweg Correcteur
re : question sur les suite récurrente 10-03-08 à 21:27

Bonsoir brocoli

fof est croissante comme composée de deux fonctions décroissantes, inutile de dériver.

A part ça je suis d'accord avec toi jusqu'à :

Citation :
Comme f(x) décroissante j'utilise les 2 fameuses suites extraites. auquelles j'associe f°f qui est croissante
.

Les deux suites sont bien monotones mais je trouve que fof(x)-x est du signe de 4$x(e^{-f(x)}-e^{-x})
et comme j'imagine qu'on se limite au cas x>0, on déduit aisément que fof(x)>x ssi x> alpha.

Ainsi si u0 est choisi>alpha, u(2n) est strictement croissante et u(2n+1) strictement décroissante, de part et d'autre de alpha.Dans ce cas, à moins que u0=alpha, on a toujours 4$|u_{2n}-u_{2n+1}|>|u_0-u_1|>0 ce qui prouve la divergence de (un)

Si on choisit u0 entre 0 et alpha, c'est le contraire et le même argument s'applique.
Donc (un) converge ssi u0=alpha, auquel cas un est la suite constante à alpha.


Tigweg



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