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Spé maths Matrices

Posté par
louisea36
21-01-15 à 21:15

Bonjour tout le monde, j'aimerais savoir si vous pouviez m'aider pour la finde cet exercice :

Soient a_n et b_n deux suites réelles définies par \left\lbrace\begin{array}l a_{n+1}=a_n+b_n \\ b_{n+1}=2b_n \end{array}   pour tout entier naturel n

1) Ecrire ce système matriciellement à l'aide d'une matrice A à préciser

2) a) Déterminer A^2,A^3,A^4 et conjecturer l'expression de A^n en fonction de n
b) Démontrer alors par récurrence votre conjectuure

3) En déduire alors que a_n et b_n différent d'une constante à préciser

1) je trouve

(a_n+1)   =  ( 1  1 )( a_n )
(b_n+1)      ( 0  2 )( b_n )

j'ai calculé A^2,A^3,A^4, et j'ai fait comme conjecture

A = ( 1 2^n-1 )
     ( 0 2^n   )

Et je l'ai démontré par récurrence

Mais pour la dernière question, je ne sais pas comment faire ...

Est-ce que vous auriez des pistes à me donner s'il vous plait ?
Merci d'avance

Posté par
mathafou Moderateur
re : Spé maths Matrices 21-01-15 à 21:47

Bonjour,

c'est la mode ces histoires de récurrences linéaires par le calcul matriciel
(ça fait au moins le 3ème exo "récent" là dessus)

montre (par récurrence, facile) que

(an) = An ( a0 )
(bn) ( b0 )
ça permet de calculer l'expression de an et de bn directement en fonction de n et de a0 et b0

puis de calculer an - bn et de le simplifier.


Nota : on devrait aussi pouvoir le faire par récurrence directe sur la définition des suites, mais le "en déduire" impose la méthode à partir de la matrice An

Posté par
gggg1234
re : Spé maths Matrices 21-01-15 à 21:49

Bah il te suffit d'appliquer ta matrice au vecteur (ao, bo) initial

Ca te donnera an et bn et donc la reponse a ta question.
La constante devrait etre une combinaison de ao et bo, je n'ai pas fait le calcul

Posté par
louisea36
re : Spé maths Matrices 21-01-15 à 22:07

Je ne suis pas sure de bien comprendre

Donc on a

(a_n)    ( a_o + b_o * (2^n -1) )
(b_n)  = (      2^n * b_o       )

donc  a_n = a_o + 2^n * b_o - b_o
  et  b_n = 2^n * b_o                  ?

Mais quelle est la constante dont parle l'énoncé ? En fait je ne suis pas sure de comprendre la question ...

Posté par
gggg1234
re : Spé maths Matrices 21-01-15 à 22:09

Calcul an-bn tu verras que ca ne depend que d'une constante !

Du genre k=(ao-b0)

Posté par
gggg1234
re : Spé maths Matrices 21-01-15 à 22:09

Et donc tu as bien an=bn +K

Posté par
louisea36
re : Spé maths Matrices 21-01-15 à 22:20

Ah d'accord j'avais mal compris la question merci beaucoup

Posté par
gggg1234
re : Spé maths Matrices 21-01-15 à 22:21

Bonne chance

Posté par
carpediem
re : Spé maths Matrices 22-01-15 à 09:51

salut

Citation :
c'est la mode ces histoires de récurrences linéaires par le calcul matriciel  
(ça fait au moins le 3ème exo "récent" là dessus)


c'est surtout un énoncé bien artificiel et maladroit pour utiliser des matrices et montrer une troisième question qui saute aux yeux à la lecture de l'énoncé !!!!

il est évident que a_n - b_n est constant !!!!


il eut été plus raisonnable (mathématiquement parlant) que la troisième question soit "en déduire a_n et b_n en fonction de n ....

l'utilisation des matrices n'étant alors pas dépourvu d'intérêt (pour la pratique et apporter une méthode différente des classiques) ...

car la méthode classique est triviale vu que (b_n) est une suite géométrique ....

Posté par
mathafou Moderateur
re : Spé maths Matrices 22-01-15 à 10:11

Citation :
...bien artificiel...
on est parfaitement d'accord là dessus pour celui là
la relation de récurrence triviale an+1 - bn+1 = an - bn ne nécessite pas de calcul matriciel, ni les suites géométriques



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