Bonsoir, j'ai besoin d'aide s'il vous plait pour réaliser l'exercice ci-dessous.
Soit la fonction f définie sur J=[0;+∞[ par f(x)=3-(1/x+1).
a) Calculer f' la fonction dérivée de f et en déduire le sens de variations de f sur J.
b) On considère la suite (Un) définie pour tout entier n par Un+1=f(Un) et U0=5. En utilisant le résultat de la question précédente, et en utilisant un raisonnement per récurrence, montrer que Un≥0 et déterminer le sens de variations de la suite (Un).
c) Démontrer que la suite (Un) converge.
d) Déterminer la limite L de cette suite.
(J'ai déjà fait la première question a)
Pour a :
On a f est de la forme 1/u avec u=x+1 alors u'=1.
Donc f'(x)=1/(x+1)².
D'où f'(x)>0.
Ainsi f est strictement croissante sur J.
OK,
tu peux completer ton tableau de variations avec les valeurs de f(0) et la limite de f(x) quand x tend vers +oo..
b) montrer par récurrence que Un >0
initialisation : est ce que U0 est >0 ??
hérédité : pose Un>0 et vois ce que ça donne pour Un+1.
Pour b:
Initialisation :
On a U0=5 donc U0≥0 et la proposition est vraie au rang n=0.
Hérédité :
Soit n un entier naturel.
Supposons que Un≥0 et montrons que Un+1≥0.
On a f(x)=3-(1/x+1).
Donc f(Un)=3-(1/Un+1)=3Un+2/Un+1
Et on a Un+1=f(Un).
D'où Un+1=3Un+2/Un+1.
Et on sait d'après l'hypothèse de récurrence que Un≥0.
Alors 3Un+2/Un+1≥0.
Ainsi Un+1≥0.
Conclusion :
Pour tout entier n, Un≥0.
oui, ça me semble bien (il manque des parenthèses ici, que tu auras sans doute mises sur ton papier..).
as tu rempli le tableau de variations ? f(x) varie entre ? et ?
que penses tu du sens de variations de (Un) ?
f(x) varie entre 2 et 3.
Le sens de variations de la suite (Un) :
Pour tout entier n :
Un+1-Un=(3Un+2/Un+1)-Un=-Un²+2Un+2/Un+1. Le dénominateur est alors strictement positif, donc Un+1-Un est du signe du numérateur. Le trinôme -x²+2x+2 a pour discriminant ∆=2²-4×(-1)×2=12 et pour racines 1-√3 et 1+√3 de sorte que -x²+2x+2 est négatif sur ]-∞;1-√3]∪[1+√3;+∞[.
(Je n'arrive pas à savoir si -x²+2x+2≤0 ou si -x²+2x+2≥0 pour x≥0).
Bonjour
Je ne sais pas si la suite (Un) est croissante ou décroissante car je n'arrive pas à trouver si -Un²+2Un+2≤0 ou si -Un²+2Un+2≥0 pour tout entier n.
bonjour,
(Je n'arrive pas à savoir si -x²+2x+2≤0 ou si -x²+2x+2≥0 pour x≥0).
l'expression est négative pour x appartient à [1+√3;+∞[.
Je ne peux pas terminer avec toi aujourd'hui, désolée. Je vais demander qu'on me relaye.
Bon dimanche.
Bonjour
utilise mieux que cela les questions préliminaires
U0=5
U1=17/6 < 5
U1 < U0
et tu as montré que f est une fonction croissante
que peux-tu en déduire pour U2 et U1 ?
Bonjour
Je n'ai pas compris. Est-ce que mon raisonnement est faux ?
Pour répondre à la question b, il ne faut pas étudier le signe de Un+1-Un
Initialisation :
On a U0=5 et U1=3*U0+2/U0+1=2*5+2/5+1=17/6 donc U1≤U0.
Hérédité :
Supposons que pour k un entier naturel, on ait Uk+1≤Uk alors f(Uk+1)≤f(Uk) car f est croissante.
Donc Uk+2≤Uk+1.
Conclusion :
Ainsi pour tout entier n, Un+1≤Un. La suite (Un) est donc décroissante.
Merci.
Pour c :
On a la suite (Un) est décroissante et minorée par 0.
Donc d'après le théorème de la convergence monotone, la suite (Un) converge.
Pour d, je ne sais pas comment il faut procéder.
OK
je ne l'ai pas dit pour le moment, mais apprends à mettre tes parenthèses correctement
d) On a L=f(L)
Donc L=(3L+2)/(L+1).
D'où L²-2L-2=0.
Alors ∆=(-2)²-4×1×(-2)=12.
Ainsi L1=1+√3 et L2=1-√3.
Comme la suite (Un) est décroissante, la limite L de cette suite est L=1-√3.
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