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Niveau terminale
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Résonnement par Récurrence

Posté par
TedInv
10-09-15 à 19:02

Bonjour,
Je suis en Terminale S et pour débuter l'année on tombe sur le résonnement par récurrence, mais je n'y arrive pas.
Voici un des exemples de ma leçon :

Montrer par recurrence que 2(puissance n)>2n pour tout entier n >ou= 3

Initialisation : 2(puissance n) = 8 et 2x3 = 6
or 8>6
--> 2 (puissance 3) > 2x3 et p3 est vraie

Hérédité : n>ou= 3 un entier fixé.
Je suppose que pn est vraie.
Je veux montrer que pn+1 est vraie.
Je sai que 2(naucarré) > 2n
Par hypothèse de récurrence, 2(puissance n) > 2n  On multiplie par 2
                             2(puissance n+1) > 4n
Il reste à montrer que 4n>2(n+1)
On étudie le signe de la différence.
4n-2(n+1) = 4n-2n-2
          = 2(n+1) > 0 car n >ou= 3
2 (puissance n+1) > 2(n+1) et Pn+1 est vraie

Concluion blablablabla ...

J'aimerais que quelqu'un m'explique le calcule de A à Z car j'ai un contrôle très bientôt. Car des fois je ne comprends pas pourquoi on passe de ça à ça !
Et j'aimerais des astuces et des petites choses à savoir par coeur pour m'aider lors de mon contrôle, merci d'avance .

Posté par
mdr_non
re : Résonnement par Récurrence 10-09-15 à 19:16

bonjour : )

pour les calculs, il y a quelques explications ici : démonstration par récurrence

Posté par
TedInv
re : Résonnement par Récurrence 10-09-15 à 19:27

Oulala j'ai lu le début mais je me suis perdu ^^

Posté par
TedInv
re : Résonnement par Récurrence 10-09-15 à 20:19

J'ai lu ton sujet, mais je trouve que c'est un peux le cirque, je me suis vraiment perdu, après c'est surtout parce que c'est écris autrement qu'en cours.
Comme on ne peut pas modifier son message j'aimerais surtout savoir comment passser de : 4n-2(n+1) = 4n-2n-2
                                                                                                   = 2(n+1) > 0 car n >ou= 3
                                                                                         2 (puissance n+1) > 2(n+1) et Pn+1 est vraie
Car franchement dans tous mes exemple j'ai le même problème, à un moment je bloque car je ne sai pas comment on arriver à la ligne suivante.
Merci d'avance.

                                                                        

Posté par
mdr_non
re : Résonnement par Récurrence 10-09-15 à 21:39

On souhaite démontrer par récurrence pour tout n >= 3 : 2^n > 2n

1ère étape : initialisation
Il s'agit ici de montrer qu'au tout premier rang (n0 = 3) la proposition est vraie.
(Peut-être aimerais-tu savoir pourquoi cette étape est cruciale ? Il est important de la faire car sans elle on ne peut rien faire...)

On a 2^3 = 8 et 2*3 = 6, comme 2^3 = 8 > 2*3 = 6  P(3) est vraie.

2ème étape : hérédité
Soit n >= 3 fixé. On suppose que P(n) : 2^n > 2n est vraie. Et on souhaite montrer que P(n+1) : 2^(n+1) > 2(n + 1) est vraie.

On a : 2^n > 2n et on souhaite arriver à 2^(n+1) > 2(n + 1).

Une façon d'y arriver, c'est de commencer par faire apparaître le membre de gauche : 2^(n+1).
Puisque 2^(n+1) = 2*2^n, il nous suffit de multiplier notre inégalité de départ par 2 pour que 2^(n+1) apparaisse.
Effectuons la multiplication :
2^n > 2n
2*2^n = 2^(n+1) > 4n


Maintenant, il ne reste plus qu'à travailler sur le membre de droite : 4n, car on ne souhaite pas avoir 4n à droite, on souhaiterait plutôt avoir 2(n + 1).
Une idée pour y parvenir serait d'essayer de montrer que l'on a, pour tout n >= 3 : 4n >= 2(n + 1).

Car si jamais on réussit à montrer que pour tout n >= 3 on a 4n >= 2(n + 1), comme on a déjà 2^(n+1) > 4n, on aura aussi : 2^(n+1) > 4n >= 2(n + 1) et en particulier :
2^(n+1) > 2(n + 1) (qui est ce qu'on veut, P(n+1)).

On est donc parti pour l'étude de l'inégalité, est-ce que pour tout n >= 3 on a bien 4n >= 2(n + 1) ?

4n >= 2(n + 1)
4n >= 2n + 2
2n >= n + 1
n >= 1
Conclusion sur cette inégalité : pour tout n >= 1 on a 4n >= 2(n + 1)
et en particulier, pour tout n >= 3 on a 4n >= 2(n + 1).


Si on reprend l'hérédité :
2^n > 2n
2*2^n = 2^(n+1) > 4n
2^(n+1) > 4n >= 2(n + 1)
2^(n+1) > 2(n + 1) et P(n + 1) est vraie.


3ème étape : conclusion
P(3) est vérifiée et P(n) est héréditaire donc pour tout n >= 3 : 2^n > 2n.

Posté par
mdr_non
re : Résonnement par Récurrence 10-09-15 à 21:47

ok ?

Il s'agissait de montrer que 4n > 2(n + 1) pour tout n >= 3 "ou 4n >= 2(n + 1) ça revient au même",
pour le montrer, on résout l'inéquation :

Citation :
4n > 2(n + 1)
4n > 2n + 2
2n > n + 1
n > 1
Conclusion sur cette inégalité : pour tout n > 1 on a 4n > 2(n + 1)
et en particulier, pour tout n >= 3 on a 4n > 2(n + 1).


ce qui revient au même à d'abord calculer : 4n - 2(n + 1) = 2n - 2 = 2(n - 1)
puis à étudier le signe de 2(n - 1), comme ici n >= 3 on a 2(n - 1) > 0 SOIT 4n - 2(n + 1) > 0 SOIT 4n > 2(n + 1).

Maintenant, comme on a montré que 4n > 2(n + 1), et qu'en plus on a : 2^(n+1) > 4n, on conclut que : 2^(n+1) > 2(n + 1) ce qui est P(n+1).

Posté par
TedInv
re : Résonnement par Récurrence 12-09-15 à 13:14

D'accord ben merci , je pense avoir un peux mieux compris la leçon !
Tu as une version bien plus complète que ma prof ^^.

Posté par
mdr_non
re : Résonnement par Récurrence 12-09-15 à 13:50

bonne continuation



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