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Niveau Licence Maths 1e ann
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Récurrence

Posté par
Laya
22-06-17 à 18:04

Bonjour,
Je suis élève en 2ème année de MIASHS et j'ai encore quelques difficultés avec certaines base.  Je commence donc à bosser pour ne pas avoir encore plus de mal à la rentrée prochaine. Je bloque sur la résolution d'un exercice.

L'exercice est le suivant :
1) Pour tout entier naturel n, on considère les deux propriétés suivantes :
*Pn :  10n - 1 est divisible par 9
* Qn : 10n + 1 est divisible par 9
Ces propriétés Pn et Qn sont-elles héréditaires ?
Ces propriétés sont-elles vraies pour tout entier n ?

2) Démontrer que pour tout entier n>=4, 2n>=n².

3) Lorsque n est un entier naturel, calculer la somme 1 + 3 + 5 + ... + (2n-1) en fonction de n.


Ce que j'ai fait pour débuter la question 1, ( j'ai bien compris que c'était une récurrence mais je ne sais pas du tout comment la faire, du coup j'ai juste un peu écrit ce qui me semblait "évident" sans forcément suivre la mise en écriture de la récurrence).

On suppose que 10n - 1 est un multiple de 9 c'est-à-dire que 10n - 1 = k * 9
Montrons que 10n-1 - 1 l'est également.
10n - 1 = 9k
10n = 9k + 1
10n-1 = (9k+1) * 10
10n-1 = 90k + 10
10n-1 - 1 = 90k + 9

alors c'est vrai au rang n+1  mais comment prouver l'hérédité entre les 2 propriétés ?

et pour les 2 autres questions c'est le flou je ne vois pas où en venir...

Merci d'avance pour vos réponses.

Posté par
malou Webmaster
re : Récurrence 22-06-17 à 18:07

bonsoir
non tu marches "à reculons là !"

supposons Pn vraie, tu regardes si Pn+1 l'est aussi
vas-y
recommence

Posté par
Laya
re : Récurrence 22-06-17 à 18:20

Bonsoir
A oui effectivement, je viens de le voir merci mais du coup c'est juste une erreur de frappe (tapé une fois et fait copié - collé ensuite).

On suppose que 10n - 1 est un multiple de 9 c'est-à-dire que 10n - 1 = k * 9
Montrons que 10n+1 - 1 l'est également.
10n - 1 = 9k
10n = 9k + 1
10n+1 = (9k+1) * 10
10n+1 = 90k + 10
10n+1 - 1 = 90k + 9

A moins que mon raisonnement entier soit faux ..

Posté par
malou Webmaster
re : Récurrence 22-06-17 à 18:26

mets bien tes exposants, sinon ça va être illisible
n'oublie pas de dire à quel ensemble appartient k que tu introduis

tu n'as pas fini là...

Posté par
flight
re : Récurrence 22-06-17 à 18:29

salut

suppsons que   Pn la proprieté  10n-1 =9k soit vraie à l'ordre n , montrons qu'elle l'est aussi à l'ordre n+1:

10.(10n-1 =10.9k
10n+1 - 10 = 10.9k
10n+1 - 9-1 = 10.9k
10n+1 -1 = 10.9k +9
10n+1 -1 = 9(10.k +1) =9.K

donc   10n+1 -1 = 9.K   donc vraie aussi à l'ordre n+1

Posté par
Laya
re : Récurrence 22-06-17 à 18:44

@malou oui, désolée je suis pas encore habituée, je ne vois pas desuite, pour moi la récurrence est finie là..

@flight Je comprends pas tout dans ton développement
10.(10n-1) =10 *9k
10n+1 - 10 = 10 * 9k
10n+1 - 9-1 = 10 * 9k
10n+1 -1 = 10 * 9k +9
10n+1 -1 = 9(10 * k +1) =9*K

Comment et pourquoi 9(10k + 1) arrivent à faire 9k ?

Posté par
etniopal
re : Récurrence 22-06-17 à 18:44

On demande :
Ces propriétés Pn et Qn sont-elles héréditaires ?  

puis
Ces propriétés sont-elles vraies pour tout entier n ?

Posté par
flight
re : Récurrence 22-06-17 à 19:08

j'ai remplacé  10k+1   par  grand K    et non petit k

Posté par
Laya
re : Récurrence 22-06-17 à 19:11

@etniopal Dans le cas où on a pu prouver leur hérédité comme en haut oui, après je sais pas si il faut faire un lien héréditaire entre les deux propriétés justement (genre je ne sais pas du tout si ça existe mais bon).

En tout cas, une à une elles sont héréditaires et donc vraies pour tout entier n.

Posté par
Laya
re : Récurrence 22-06-17 à 19:22

désolée j'ai continué à me pencher dessus et après vérification, ces deux propriétés sont héréditaires, cependant seule la 1ère est vraie pour tout n. On constate que la seconde (Qn) est fausse déjà au rang 1 du coup elle ne l'est pas pour tout n.

Posté par
Laya
re : Récurrence 22-06-17 à 19:26

D'ailleurs nouvelle question, quand une initialisation est fausse, l'hérédité n'existe pas donc ici Pn est héréditaire et Qn non .. C'est ça ou il y a une propriété qui m'échappe ?

Posté par
flight
re : Récurrence 22-06-17 à 19:39

on va le verifier pour Qn

Posté par
flight
re : Récurrence 22-06-17 à 19:40

Qn = 10n +1 = 9k
si n = 0   100+1 = 2   n'est pas un multiple de 9 .. pas la peine d'aller plus loin

Posté par
flight
re : Récurrence 22-06-17 à 19:46

pour

2nn²     si n =4
1616   vraie pour n=4.

en multipliant membre à membre par  2 :

2n+12n²

or

n+1 > n  et  (n+1)² > n²   et 2(n+1)² > 2n²

soit   (n+1)²+(n+1)² > 2n²   et donc  2n² > (n+1)²

alors  2n+12n² > (n+1)²

soit   2n+1> (n+1)²

Posté par
flight
re : Récurrence 22-06-17 à 19:50


3) Lorsque n est un entier naturel, calculer la somme 1 + 3 + 5 + ... + (2n-1) en fonction de n.

(2k+1)      pour k compris entre 0 et (n-1)

2k   + 1     pour k compris entre 0 et (n-1)

  soit  2.(n-1)n/2 +  n  =n.(n-1) + n = n²

Posté par
carpediem
re : Récurrence 22-06-17 à 22:37

salut

10^{n + 1} - 1 = 10(10^n - 1) + 10 - 1 = 10(10^n - 1) + 9

l'hérédité est évidente et nul besoin d'introduire un quelconque k

10^{n + 1} + 1 = 10(10^n + 1) - 10 + 1 = 10(10^n + 1) - 9

idem ...

Posté par
carpediem
re : Récurrence 22-06-17 à 22:51

ces deux propriétés sont donc héréditaires ...



P(n)  :  2^n \ge n^2

2^{n + 1} = 2.2^n \ge 2n^2 = (n + 1)^2 + (n^2 - 2n - 1) \ge (n + 1)^2 \iff n^2 - 2n - 1 \ge 0

or n^2 - 2n - 1 \ge 0  \iff n \ge 3

la propriété est donc héréditaire pour tout n ... (*)

mais P(n) n'est vraie que pour n > 3


(*) dire que P(n) est héréditaire signifie : prouver que l'implication P(n) => P(n + 1) est vraie

pour n = 0/1/2 cette implication est F => F qui est vraie (mais ne prouve pas que que P(n) est vraie)

pour n = 3 cette implication est F = V qui est évidemment vraie et permet d'initialiser au rang 4 pour pouvoir affirmer que P(n) est vraie pour tout n > 4 ...

PS : une proposition où je tomberait sur V => F me foutrait dans la m....

Posté par
cocolaricotte
re : Récurrence 22-06-17 à 22:52

Bonjour à tous

Pour une démonstration par récurrence, il n'y aurait pas une étape importante : l'initialisation ? Sinon on peut démontrer n'importe quoi qui aurait toutes les chances d'être faux !

Posté par
cocolaricotte
re : Récurrence 22-06-17 à 22:54

J'avais pas tout lu et pas vu que cette notion a déjà été traitée.

Posté par
etniopal
re : Récurrence 23-06-17 à 00:23

CLa partie 1 de cet exercice fournit  un   exemple de propriété  héréditaire ( ou récurrente )   jamais vraie .

Un exemple plus simple :
"n = n + 1"  est  une propriété portant sur l'ensemble  des entiers > 0    jamais vraie bien qu'héréditaire  .



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