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Somme des n premiers carrés

Posté par
ElisaMartin
16-02-22 à 21:21

Bonsoir a tous, 

J'espère que vous allez bien j'ai un dm, je me bloque sur la fin de cet exercise (la question 3a et b ), pouvez-vous m'aider s'il vous plait: 

Pour tout entier n>=1, on definie (un) comme la suite des sommes des n premiers carres. 
C'est a dire : 
un = 1² + 2² + 3² + 4² +… + n²  pour tout entier n>=1. 
1) calculer les trois premiers termes de la suite (un). 
2)determiner une relation entre un+1 et un. 
3) on pose (vn) la suite definie pour tout n € N par : 
vn = n(n+1)(2n+1) / 6 
a) montrer que u1 = v1. 
b) verifier que la suite (vn) verifie la meme relation de recurrence que la suite (un). conclure. 

Voici mes reponses : 
1) u1 = 1² = 1 
u2 = 1² + 2² = 5 
u3 = 5 + 3² = 14 

2) un+1 = un + (n+1)² 

3-a) u1 = 1
V1= [1(1+1)(2 x 1+1)] : 6 = 6/6 = 1  donc u1 =v1

3-b) vn= [(n^2 +n)(2n+1)] :6
Vn+1= [n+1(n+1+1)(2n+1+1)]:6
Mais là j'obtiens pas les mêmes résultats. 
Merci.

Posté par
ZEDMAT
re : Somme des n premiers carrés 16-02-22 à 22:24

Bonsoir,

Ton expression de vn+1 est erronée... manque des parenthèses !

Citation :
Vn+1= [n+1(n+1+1)(2n+1+1)]:6


Vn+1= [(n+1)(n+1+1)(2(n+1)+1)]:6

Posté par
Sylvieg Moderateur
re : Somme des n premiers carrés 16-02-22 à 22:28

Bonsoir,
Ton message est un copié-collé illisible.
As-tu fait "Aperçu" avant de poster ?
Il faut passer à la ligne quand utile.
Tu as peut-être des difficultés si tu postes avec un téléphone.
J'essaye d'améliorer l'énoncé :

Citation :


Pour tout entier n>=1, on definit (un) comme la suite des sommes des n premiers carres. 

C'est à dire : 
un = 1² + 2² + 3² + 4² +… + n² pour tout entier n>=1.

1) Calculer les trois premiers termes de la suite (un).

2) Determiner une relation entre un+1 et un. 

3) On pose (vn) la suite definie pour tout n € N par : 
vn = n(n+1)(2n+1) / 6 

a) Montrer que u1 = v1. 

b) rifier que la suite (vn) verifie la même relation de recurrence que la suite (un).
Conclure. 



Posté par
Sylvieg Moderateur
re : Somme des n premiers carrés 16-02-22 à 22:28

Bonsoir ZEDMAT
Je te laisse poursuivre.

Posté par
ElisaMartin
re : Somme des n premiers carrés 16-02-22 à 22:37

D'accord. Merci pour votre réponse.
Vn=(2n^3+3n^2+n):6
Vn+1=(2n^2+6n+4):6
Après comment je fais pour que j'obtiens vn+1= vn+(n+1)^2 ?

Posté par
ElisaMartin
re : Somme des n premiers carrés 16-02-22 à 22:38

* Modération > Citation inutile effacée. *

c?est un peux compliqué par téléphone je fais pas attention quand j?écris .

Posté par
ZEDMAT
re : Somme des n premiers carrés 16-02-22 à 23:10

Citation :
Vn+1=(2n^2+6n+4):6

Cette formule développée est fausse.
Tu dois obtenir un polynôme en n de degré 3 !

Posté par
ZEDMAT
re : Somme des n premiers carrés 16-02-22 à 23:12

Désolé mais je vais aller.... dormir

Posté par
ElisaMartin
re : Somme des n premiers carrés 16-02-22 à 23:15

D'accord merci et bonne soirée.
J'ai obtenu (2n^3+8n^2+10n+4):6

Posté par
ZEDMAT
re : Somme des n premiers carrés 16-02-22 à 23:25

Je ne trouve pas cela.
Pour moi, le terme constant doit être..... 6.

Posté par
ZEDMAT
re : Somme des n premiers carrés 17-02-22 à 08:43

1) Tu as obtenu la bonne expression de vn ;il te faut reprendre le développement de vn+1....

2) Ensuite et c'est là que la justification de la démarche n'est pas... évidente !
A la question 3b on te dit :
      b) vérifier que la suite (vn) vérifie la même relation de récurrence que la suite (un)

Rappel : Pour (un) la relation de récurrence que tu as obtenue à la question 2 est  : un+1 = un +(n+1)².

Objectif : il faut établir que la suite (vn) vérifie la même relation de récurrence  soit montrer que vn+1 peut s'écrire vn+(n+1)²

Démarche :  calculer vn+1 - vn et montrer que la différence obtenue est bien égale à..... (n+1)²

Bon courage (ces calculs ne sont pas très difficiles).

PS : Je suis disponible ce matin jusque vers 11h. Ensuite je serai déconnecté jusqu'à demain midi mais Sylvieg (bonjour ) prendra le relai si besoin. N'hésite pas à soumettre tes résultats à notre vérification.

Posté par
ElisaMartin
re : Somme des n premiers carrés 17-02-22 à 10:52

Bonjour,
J'ai trouvé (2n^3+9n^2+13n+6):6

Posté par
ElisaMartin
re : Somme des n premiers carrés 17-02-22 à 10:59

Et pour la raison j'ai trouvé n^2+2n

Posté par
ZEDMAT
re : Somme des n premiers carrés 17-02-22 à 11:10

ElisaMartin @ 17-02-2022 à 10:52

Bonjour,
J'ai trouvé vn+1 =(2n^3+9n^2+13n+6):6

OUI

Posté par
ZEDMAT
re : Somme des n premiers carrés 17-02-22 à 11:13

ElisaMartin @ 17-02-2022 à 10:59

Et pour la raison j'ai trouvé n^2+2n

NON
vn+1 - vn = ???
Relis mes explications. Tu dois y trouver l'expression cherchée pour cette différence.

Posté par
Sylvieg Moderateur
re : Somme des n premiers carrés 17-02-22 à 11:16

Bonjour,
Dommage d'avoir développé le numérateur de vn+1.
vn+1 = (n+1)(n+2)(2n+3) / 6
vn = n(n+1)(2n+1) / 6
Pour la différence, on pouvait factoriser par (n+1).

Dans ton message de 10h59, ce n'est pas une raison que tu as trouvée, car ce n'est pas une constante.
Et il y a une erreur car vn+1 - vn n'est pas égal à n2 + 2n.
Il manque un +1.

Évite d'écrire "J'ai trouvé ceci", sans préciser ce que c'est.

Posté par
Sylvieg Moderateur
re : Somme des n premiers carrés 17-02-22 à 11:17

Aïe, je croyais que tu étais parti ZEDMAT

Posté par
ZEDMAT
re : Somme des n premiers carrés 17-02-22 à 11:41

@ Sylvieg
Je pars
A toi de finir.

Posté par
ElisaMartin
re : Somme des n premiers carrés 17-02-22 à 11:47

D'accord merci.
vn+1 - vn = (n+1)(6n+6)

Posté par
ElisaMartin
re : Somme des n premiers carrés 17-02-22 à 11:50

Ou plutôt vn+1 - vn = 6(n+1)^2

Posté par
Sylvieg Moderateur
re : Somme des n premiers carrés 17-02-22 à 12:11

Où est passé le dénominateur 6 ?

Posté par
ElisaMartin
re : Somme des n premiers carrés 17-02-22 à 12:29

Ah oui merci de me le dire.
vn+1 - vn = [6(n+1)^2] :6

Posté par
Sylvieg Moderateur
re : Somme des n premiers carrés 17-02-22 à 13:36

Je l'écris avec une vraie fraction pour que tu puisses voir une simplification :

v_{n+1}-v_{n} = \dfrac{6(n+1)^{2}}{6}

Posté par
ElisaMartin
re : Somme des n premiers carrés 17-02-22 à 14:22

Merci beaucoup juste une question pour conclure j'écris juste ça vn+1 - vn = [6(n+1)^2] :6 ?

Posté par
Sylvieg Moderateur
re : Somme des n premiers carrés 17-02-22 à 16:18

Non, tu écris ce qui est obtenu après avoir simplifié la fraction.

Posté par
Sylvieg Moderateur
re : Somme des n premiers carrés 17-02-22 à 16:26

Conclure alors que l'exercice n'annonce pas un objectif au départ n'est pas simple, quand on n'a pas l'habitude de ce type d'exercice.

Citation :
Rappel : Pour (un) la relation de récurrence que tu as obtenue à la question 2 est : un+1 = un +(n+1)².

Objectif : il faut établir que la suite (vn) vérifie la même relation de récurrence soit montrer que vn+1 peut s'écrire vn+(n+1)2

Les suites (un) et (vn) ont le même 1er terme et vérifient la même relation de récurrence.
On peut en déduire qu'elles sont égales.
Autrement dit, pour tout n de * on a un = vn.

Posté par
ElisaMartin
re : Somme des n premiers carrés 17-02-22 à 18:48

Merci beaucoup pour votre aide. Bonne soirée

Posté par
Sylvieg Moderateur
re : Somme des n premiers carrés 17-02-22 à 19:07

De rien, et à une autre fois sur l'île \;

Posté par
ZEDMAT
re : Somme des n premiers carrés 18-02-22 à 14:17

De retour sur .

Merci à Sylvieg pour la suppléance .

Pour Elisa, juste un petit complément en guise de conclusion.
Sylvieg a écrit :

Citation :
Autrement dit, pour tout n de  de * on a un = vn.


En reprenant les définitions de un et de vn, on peut en déduire que pour tout entier n>=1:

           1² + 2² + 3² + 4² +… + n²  =  n(n+1)(2n+1) / 6


Belle formule



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