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Sens de variation suite récurrente

Posté par
Hisaeri
01-10-16 à 17:44

Bonjour,

Je cherche à déterminer le sens de variation d'une suite grâce à la récurrence.

Voici l'énoncé :

On considère la suite Un définie par U0 = 3, et pour tout entier naturel n, Un+1 =  \frac{4Un - 2}{Un + 1}.
Montrer par récurrence que la suite Un est décroissante.

J'ai pensé à deux solutions :
Montrer que Un+1 - Un < 0
ou
Montrer que Un+2 - Un+1 < 0

Avec la première solution, j'arrive à
\frac{-Un² + 3Un -2}{Un + 1} <0

Et avec la seconde le calcul me semble beaucoup trop compliqué pour la question, à moins d'avoir fait une erreur.
Quelqu'un pourrait-il me mettre sur la bonne piste?

Merci d'avance !

Posté par
kenavo27
re : Sens de variation suite récurrente 01-10-16 à 18:32

bonsoir
suggestions:

compare u0 et u1

un..........................un+1


Etudie les variations de f(x)=(4x-2)/(x+1)

Posté par
Hisaeri
re : Sens de variation suite récurrente 01-10-16 à 19:23

Je tente d'aider une personne de ma famille, mais c'est assez compliqué car je ne me souviens plus beaucoup de mes cours de lycée...

On pose P(n) la propriété : Pour tout n, Un+1 < Un, c'est à dire Un est décroissante.

Pour l'initialisation :
U0 = 3 et Un+1 = \frac{4Un - 2}{Un + 1} donc
U1 = 3 et U1 = 2,5
U1 < U0 donc P(n) est vérifié au rang 0.

Hérédité :
f(x) = \frac{4x -2 }{x + 1}
La dérivée de f(x) est f'(x) = \frac{6}{(x + 1)²}
f'(x) est de signe positif, mais égal à 0 quand x = -1.
Donc la fonction f(x) est croissante sauf quand x = -1.
C'est à partir d'ici que je bloque... Je n'arrive pas à voir le rapport avec le fait qu'Un+1 soit croissante.

Merci pour votre aide !

Posté par
kenavo27
re : Sens de variation suite récurrente 01-10-16 à 20:43

À demain
Repos!

Posté par
mousse42
re : Sens de variation suite récurrente 01-10-16 à 21:00

bonsoir,

Peu être une piste :

g(x) = f(x)-x

Etudier le signe de g(x).  Une fois fait, u_{n+1}-u_n =f(u_n)-u_n= g(u_n)

Posté par
mousse42
re : Sens de variation suite récurrente 01-10-16 à 21:28

Normalement g(x) est négative pour  x\geq 2 ça veut dire u_{n+1}-u_n =f(u_n)-u_n= g(u_n)\leq 0 à condition que u_n\geq2

Il faut donc montrer par récurrence que (u_n) est minorée par 2.

Le fait que u_n\geq 2 =>u_{n+1}-u_n \leq 0 donc (u_n) est décroissante.

On cherche les points fixes : f(\ell)=\ell



On devrait trouver \ell =2 => \lim u_n=2

Posté par
mousse42
re : Sens de variation suite récurrente 01-10-16 à 22:20

je m'excuse,j'ai relu l'énoncé.

Si on veut montrer directement par récurrence.

On sait que f(x) est croissante et on veut montrer que u_{n+1}<u_n (que (u_n) est décroissante)

Initialisation : immédiat (on compare u_0 et u_1

Hérédité : soit n\in \mathbb{N}, et P(n) la proposition u_n>u_{n+1} qu'on suppose vraie

u_{n+1}<u_n \implies f(u_{n+1})<f(u_n) \implies u_{n+2}<u_{n+1}

On vient de montrer que pour tout n, (u_n) est décroissante



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