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Somme suite avec algorithme

Posté par
renaulbert
05-01-14 à 20:34

Bonsoir,
Je bloque depuis 3 jours sur un exercice, si quelqu'un pouvait m'aider un peu ça serait sympa (:
Données :

f(x) = sqrt(1-x^2)
A_n = 1/n [f(1/n) + f(2/n) + f(3/n) + ... + f(n/n)]    (somme aires des n rectangles construits en dessous de Cf)
A'_n =  1/n [f(0) + f(1/n) + f(2/n) + .... + f((n-1)/n)] (somme aires de n rectangles au dessus de Cf)

A est l'aire du domaine delimité par [OI), [OJ) , (Cf) et la droite d'équation x=1

A_n<= A <= A'_n  et A'_n - A_n = 1/n

1) Déterminer le plus petit entier naturel non nul n tel que A_n soit une valeur approchée de /4 à 10^-3 près

2)Ecrire un algorithme calculant une valeur approchée de /4 à 10^-p près en fonction de A_n (avec n un entier dépendant de p qui sera saisi)

Somme suite avec algorithme

Posté par
Migouste
re : Somme suite avec algorithme 05-01-14 à 21:48

Bonjour,

1) explication de l'exercice

la fonction f(x) décrit un quart de cercle de centre O et de rayon 1. cela peut se prouver (grâce à Pythagore).

donc l'aire délimitée par OI, OJ et la courbe de f est un quart de disque de centre O et de rayon OI.
(Je ne vois pas pourquoi le prof a ajouré "délimité par la droite d'équation x=1, car ca n'enlève pas le moindre petit point au domaine, mais passons.)

Son aire vaut donc un quart de l'aire d'un disque de rayon 1.

Aire du disque complet : R²=*1*1 =

=> A = / 4

2) valeurs approcée

Il semble que tu aies prouvé (ou que l'énoncé affirme sans le prouver) que A_n<= A <= A'_n  et A'_n - A_n = 1/n

a) Pour être exact, on va d'abord prouver que A_n et A'_n sont des valeurs approchées de A à au plus 1/n.

c'est à dire que | A_n - A | <= 1/n
et | A'_n - A | <= 1/n

b) Ensuite, on répond à la question du prof : pour quelle valeur de n obtient-on une valeur approchée à 10^-3 près.

c'est à dire qu'on cherche la première valeur de n telle que (1/n) 10^-3

Posté par
Barney
re : Somme suite avec algorithme 05-01-14 à 21:54

Bonjour,

Par encadrements successifs :
0.78488887  <  ∫√(1-x²)dx  <  0.78588887
           π/4 = 0.78539816

Posté par
renaulbert
re : Somme suite avec algorithme 05-01-14 à 22:12

Merci déjà pour la réponse, j'y vois déjà un peu plus clair,
sauf que je ne suis pas sûre d'avoir bien compris le raisonnement à la fin : " c'est à dire qu'on cherche la première valeur de n telle que (1/n)  10^-3 " on cherche  n tel que A_n vaut environ /4 , c'est à dire A_n A , Mais quand je cherche n tel que (1/n) 10^-3 , je tombe sur un nombre très grand, ce qui semble peu cohérent quand on le remplace dans l'expression de A_n
J'ai peut être mal saisi...

Posté par
renaulbert
re : Somme suite avec algorithme 05-01-14 à 22:16

Merci Barney, mais je n'ai pas encore appris les formes du type "∫√(1-x²)dx" , je ne peut pas les utiliser dans un devoir

Posté par
Barney
re : Somme suite avec algorithme 05-01-14 à 22:51

j'ai marqué ça , mais j'aurai pu mettre Aire

Posté par
renaulbert
re : Somme suite avec algorithme 06-01-14 à 17:24

J'ai trouvé grâce à Calc  0,7845/4       soit A_574 /4

Mais comment le prouver, par calcul?

Posté par
Migouste
re : Somme suite avec algorithme 08-01-14 à 02:00

Bonsoir,

Personnellement, je m'arrêterais à An - A'n <= 1/n

ce qui permet de déduire presuqe immédiatement que |A'n - Pi/4| <= 1/n
et |An - Pi/4| <= 1/n

si je prends n=1000, j'ai don,c la certitude que An et A'n sont des estimations de Pi/4 à 10^-3 près.

Maintenant la version pointilleuse :

Il faudrait prouver que A_n est une suite croissante ou A'_n une suite décroisaante.

Ainsi tu pourras affirmer, par exmple (à vérifier) :
|A_573 - Pi/4| > 10^-3
|A_574 - Pi/4| <= 10^-3

donc n=574 est la première valeur pour laquelle l'approximation est <= 10^-3



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