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Raisonnement par récurrence

Posté par
barka54
21-12-20 à 17:50

Bonsoir,
Pouvez-vous m'aidez à montrer par récurrence que pout tout entier p≥4, (p+1)³≤3p³ ...
J'ai montré que pour p=4, cette proposition est vraie. Il me reste à montrer qu'elle est aussi vraie au rang p+1 , donc je dois montrer que (p+2)³ ≤ 3(p+1)³...
En multipliant cette relation par ⅓ de chaque coté, j'obtiens:
⅓(p+2)³≤(p+1)³≤3p³
<=> (p+2)³≤p³ je bloque là...

Posté par
matheuxmatou
re : Raisonnement par récurrence 21-12-20 à 17:52

bonsoir

faudrait déjà rédiger correctement la récurrence...

supposons que ...?

Posté par
matheuxmatou
re : Raisonnement par récurrence 21-12-20 à 17:56

et puis

(1/3)(p+2)3 3 p3

n'est pas équivalent à

(p+2)3 p3

Posté par
matheuxmatou
re : Raisonnement par récurrence 21-12-20 à 18:00

(et l'inégalité est vraie aussi pour p=3 ... pourquoi ce p4 ?

c'est l'énoncé exact de vouloir montrer cela par récurrence sur p ?

Posté par
barka54
re : Raisonnement par récurrence 21-12-20 à 18:01

matheuxmatou @ 21-12-2020 à 17:52

bonsoir

faudrait déjà rédiger correctement la récurrence...

supposons que ...?
Supposons que pout tout entier p≥4, (p+1)³≤3p³ et montrons que (p+2)³ ≤
3(p+1)³ ...
Je ne sais vraiment pas quelle piste emprunter ...

Posté par
barka54
re : Raisonnement par récurrence 21-12-20 à 18:02

matheuxmatou @ 21-12-2020 à 18:00

(et l'inégalité est vraie aussi pour p=3 ... pourquoi ce p4 ?

c'est l'énoncé exact de vouloir montrer cela par récurrence sur p ?
oui c'est bien cela..

Posté par
barka54
re : Raisonnement par récurrence 21-12-20 à 18:03

matheuxmatou @ 21-12-2020 à 17:56

et puis

(1/3)(p+2)3 3 p3

n'est pas équivalent à

(p+2)3 p3
oups... je devrais aussi permuter l'inégalité...

Posté par
carpediem
re : Raisonnement par récurrence 21-12-20 à 18:15

salut

peux-tu nous donner un énoncé exact et complet au mot près ...

car ce genre de propriété ne se démontre pas par récurrence ...

si f(p) = (p + 1)^3 $ et $ g(p)= 3p^3 et qu'on veut montrer H(p) : f(p) <= g(p)

alors une étude fine peut se faire en étudiant les variations de la fonction h(p) = g(p) - f(p) (et le TVI)

sinon on a simplement :

f(p) = p^3 + 3p^2 + 3p + 1

si p \ge 3 alors 3p^2 \le p^3

de plus 3p + 1 \le 3p + 1 + 2 = 3(p + 1)

si p \ge 2 alors 3p + 1 \le 3(p + 1) \le p^3

donc f(p) \le g(p) ... si p >= 3 ...

tout simplement ...

et faire un raisonnement par récurrence serait extrêmement calculatoire ...

Posté par
matheuxmatou
re : Raisonnement par récurrence 21-12-20 à 18:23

barka54 @ 21-12-2020 à 18:01

Supposons que pour tout entier p≥4, (p+1)³≤3p³ et montrons que (p+2)³ ≤
3(p+1)³ ...
Je ne sais vraiment pas quelle piste emprunter ...


certainement pas !

il n'y a plus rien à faire si tu supposes que c'est vrai pour tout entier

Posté par
matheuxmatou
re : Raisonnement par récurrence 21-12-20 à 18:25

et puis encore plus simple serait d'étudier la fonction

f(x)=\left(\dfrac{x+1}{x}\right)^3

sur [3 ; +[

elle décroit et f(3) < 3

Posté par
matheuxmatou
re : Raisonnement par récurrence 21-12-20 à 18:27

barka54 @ 21-12-2020 à 18:03

matheuxmatou @ 21-12-2020 à 17:56

et puis

(1/3)(p+2)3 3 p3

n'est pas équivalent à

(p+2)3 p3
oups... je devrais aussi permuter l'inégalité...


de mieux en mieux

Posté par
carita
re : Raisonnement par récurrence 31-12-20 à 12:49

bonjour à tous

j'avais suivi ce fil le jour du post, et essayé, dans l'hypothèse  où l'énoncé de départ aurait été le bon, à savoir :
" montrer par récurrence que pour tout entier p≥4, (p+1)³≤3p³ "
(d'accord que l'on pourrait avoir aussi p≥3)
j'avais trouvé une piste mais j'ignore si elle est correcte jusqu'au bout.. je la propose avant de jeter mon brouillon...

H.R.   (p+1)³ ≤ 3p³   et p≥4
M.Q. (p+2)³ ≤ 3(p+1)³

(a+b)³ = a³ + 3a²b  + 3ab² + b³
donc (p+2)³ =  ((p+1) + 1)³ = (p+1)³ + 3(p+1)² + 3(p+1) + 1
et  (p+1)³ = p³ + 3p² + 3p + 1

d'où
(p+2)³ -  3(p+1)³
=  (p+1)³ + 3(p+1)² + 3(p+1) + 1 - 3p³ - 9p² - 9p - 3
=  (p+1)³ + 3p² + 6p + 3 + 3 p+ 3 + 1 - 3p³ - 9p² - 9p - 3
= (p+1)³ -  3p³ - 6p²  + 4


avec l'hypothèse de récurrence, (p+1)³ -  3p³ 0
et pour p>=4 , - 6p²  + 40

d'où je conclus (aïe...?)  (p+2)³ -  3(p+1)³ 0

ça tient la route ?

Posté par
carpediem
re : Raisonnement par récurrence 31-12-20 à 13:27

tu peux !!! mais comme je l'ai dit c'est calculatoire ...

on remarque cependant que la propriété est héréditaire à partir de 2 avec ton raisonnement ...

alors que mon raisonnement (par condition suffisante) ou celui de matheuxmatou nécessite de travailler à partir de 3 ...

Posté par
carita
re : Raisonnement par récurrence 31-12-20 à 14:01

merci de ta réponse, carpediem !

oui à partir de 2 avec ce raisonnement (et même à partir de 1, pour avoir - 6p²  + 4<0).
mais comme la démo par récurrence est forcément liée à l'initialisation (avec p=3), ça me semblait "tenir".
merci pour ta confirmation

Posté par
carpediem
re : Raisonnement par récurrence 31-12-20 à 14:23

il faut distinguer les affirmations :

(1) la propriété P(n) est vraie
(2) la propriété P(n) est héréditaire

pour montrer (1) au moins à partir d'un certain rang p par un raisonnement par récurrence il est nécessaire de montrer (2) au moins à partir d'un certain rang q avec q \le p

et on se fout de l'initialisation dans ce premier temps

elle n'interviendra que dans un second temps ... en vérifiant simplement que P(p) est vraie ...

REM : il existe même des propriétés P qui peuvent être vraie pour des entiers k tels que k < q mais on ne pourra pas le montrer par récurrence et il faudra les tester à la main

il me semble que P(n)  :  (n - \pi) (n - e^3) \ge 0 convient

il me semble que P(n) peut se montrer par récurrence avec p = E(e^3) + 1 (et peut-être q < p)

et elle est cependant vraie pour tout entier k <



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