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Posté par
puisea Posteur d'énigmes
09-03-08 à 14:50

Bonjour, j'ai une petite difficulté sur une question.

On a la suite \Large (a_n) définie par :

\Large a_0=1

\Large (3n+4)a_{n+1}=\sum_{q=0}^na_qa_{n-q}

Il faut que je montre que la suite \Large 3^na_n est décroissante.

Merci d'avance.

Posté par
puisea Posteur d'énigmes
re : Suite 09-03-08 à 15:16

up

Posté par
kaiser Moderateur
re : Suite 09-03-08 à 15:29

Salut puisea

Commence par remarquer (récurrence immédiate) que ta suite est toujours strictement positive.

Utilise une récurrence forte.
Pose \Large{b_n=3^{n}a_n}.

Pour faire fonction la récurrence (passage de n à n+1), multiplie la relation de récurrence par \Large{3^n} et ensuite, exprimer tout en fonction de cette nouvelle suite et de n.

Kaiser

Posté par
puisea Posteur d'énigmes
re : Suite 09-03-08 à 15:39

Salut Kaiser,

pour le fait que la suite est strictement positive, évident, oui.

Par contre pour la récurrence, je ne vois pas comment m'y prendre. Je ne te suis pas trop dans ta dernière phrase.

Posté par
kaiser Moderateur
re : Suite 09-03-08 à 15:41

OK : Commence par établir une relation de récurrence satisfaite par cette nouvelle suite.

Kaiser

Posté par
puisea Posteur d'énigmes
re : Suite 09-03-08 à 15:48

Et bien, on fait l'hypothèse que la suite (b_n) est décroissante, donc :

b_n \ge b_{n+1}

...

___________________________________

Sinon, on part de la suite (a_n), elle est croissante, donc :

a_n \ge a_{n+1}

3^na_n \ge 3^na_{n+1}

b_n \ge 3^na_{n+1} = \frac{3^{n+1}}{3}a_{n+1} = \frac{b_{n+1}}{3}

...

Posté par
kaiser Moderateur
re : Suite 09-03-08 à 15:50

Pourquoi la suite est-elle croissante ? (ça ne me parait pas évident)

Kaiser

Posté par
puisea Posteur d'énigmes
re : Suite 09-03-08 à 16:21

Oui effectivement ca ne l'est pas, je n'ai pas pris en compte le facteur (3n+4).

Bon du coup, on part de la suite (b_n) mais je ne vois pas quoi faire de l'inégalité.

Posté par
kaiser Moderateur
re : Suite 09-03-08 à 16:32

Comme je te l'ai conseillé plus haut : détermine une relation de récurrence vérifié par la suite \Large{(b_n)}.

Kaiser

Posté par
puisea Posteur d'énigmes
re : Suite 09-03-08 à 16:37

J'avais bien noté Je pensais à l'inégalité que j'ai donnée.

Je vois pas vraiment quoi dire d'autre, ce qui m'embête c'est la somme... qui ne permet pas vraiment de donner un lien simple entre b_n et b_n+1... Ou alors je ne vois pas.

Posté par
kaiser Moderateur
re : Suite 09-03-08 à 16:43

Quand je disais "détermine", ça sous-entend "écris moi la relation de récurrence que tu trouves".
(il faut quand même qu'on ait la même)


Kaiser

Posté par
puisea Posteur d'énigmes
re : Suite 09-03-08 à 16:51

Je n'ai pas de relation de récurrence entre b_n et b_n+1...

On fait l'hypothèse qu'il existe un rang à partir duquel la suite (b_n) est décroissante, d'où l'inégalité donnée. C'est tout ce que je vois. Ou alors on ne s'entend pas sur "relation de récurrence" qui pour moi est une relation entre b_n et b_n+1.

Posté par
kaiser Moderateur
re : Suite 09-03-08 à 16:59

Citation :
Je n'ai pas de relation de récurrence entre b_n et b_n+1...


Quand on parle de relation de récurrence, ce n'est pas forcément une relation entre deux termes consécutifs.
Dans ton énoncé, pour moi une relation de récurrence est une relation qui lie les termes d'une suite : en particulier, elle peut lier le n-ième terme aux (n-1) précédents ce qui est le cas ici.

Pour te faciliter la tâche : écris \Large{a_k} en fonction de \Large{b_k} et réinjecte cette expression dans la relation de récurrence de ton premier message.

Kaiser

Posté par
puisea Posteur d'énigmes
re : Suite 09-03-08 à 17:24

D'accord ! Je ne pensais pas à ça...

Je trouve alors :

\Large\frac{3n+4}{3}b_{n+1}=\sum_{q=0}^nb_qb_{n-q}

Il faut que je montre qu'elle est décroissante, je regarde en faisant une différence.

Posté par
kaiser Moderateur
re : Suite 09-03-08 à 17:27

alors deux petites secondes : Avec quelques manipulations et une majoration (de cette somme), essaie de faire apparaitre la même somme mais à l'ordre n-1.

Kaiser

Posté par
puisea Posteur d'énigmes
re : Suite 09-03-08 à 17:40

On a :

\Large\frac{3n+4}{3}b_{n+1}=\sum_{q=0}^{n-1}b_qb_{n-q}+b_{n-1}

Je dois faire une majoration de b_{n-1} ?

Posté par
kaiser Moderateur
re : Suite 09-03-08 à 17:44

Non, justement ce \Large{b_n}, il faut le laisse tranquille.
cela dit, il faut bien partir de cette somme : il faut maintenant majorer chacun de ses termes.

Kaiser

Posté par
puisea Posteur d'énigmes
re : Suite 09-03-08 à 17:52

Et bien si on suppose que pour tous les rangs précédents la suite (b_n) est décroissante, alors :

b_qb_{n-q}\le b_{max(q,n-q)}^2 ou plus large.. mais je ne vois pas vers quoi cela mène.

Posté par
kaiser Moderateur
re : Suite 09-03-08 à 18:08

non, c'est trop brutal (majorer uniquement \Large{b_{n-q}} le plus simplement possible et encore une fois, pas trop brutalement)

Kaiser

Posté par
puisea Posteur d'énigmes
re : Suite 09-03-08 à 18:17

Et bien on peut majorer par le terme juste avant :

b_{n-q}\le b_{n-q-1}

et on fait un changement d'indice dans la somme :

\Large\frac{3n+4}{3}b_{n+1}=\sum_{q=0}^{n}b_qb_{n-q}\le\sum_{q=0}^{n}b_qb_{n-q-1}=\sum_{q=0}^{n-1}b_qb_{n-q}=\frac{3n+1}{3}b_{n}

Ce qui permet de conclure.
Sauf erreur.

Posté par
kaiser Moderateur
re : Suite 09-03-08 à 18:25

Je crois que tu veux m'arnaquer : comment tu expliques l'avant-dernière égalité ?
Autre chose : je ne sais pas ce que vaut \Large{b_{-1}}

Kaiser

Posté par
puisea Posteur d'énigmes
re : Suite 09-03-08 à 18:37

effectivement c'est foireux.

A la place de :

\Large\frac{3n+4}{3}b_{n+1}=\sum_{q=0}^{n}b_qb_{n-q}\le\sum_{q=1}^{n}b_qb_{n-q-1}+b_n

Posté par
kaiser Moderateur
re : Suite 09-03-08 à 18:40

A ce moment, c'était mieux d'enlever le terme d'ordre n (et non pas le terem d'ordre 0) et majorer ensuite (car alors tu avais directement la somme qu'on voulait).

Kaiser

Posté par
puisea Posteur d'énigmes
re : Suite 09-03-08 à 18:42

Ok, je vais procéder comme ca et voir ce que cela me donne.

Je dois y aller. Merci pour ton aide Kaiser et bonne semaine.

@+

Posté par
kaiser Moderateur
re : Suite 09-03-08 à 18:44

OK.
Bonne semaine à toi aussi.

Kaiser

Posté par
puisea Posteur d'énigmes
re : Suite 16-03-08 à 10:27

Bonjour,

Je n'ai pas avancé d'un iota sur cette question...

En étant arrivé à cette égalité :

\Large\frac{3n+4}{3}b_{n+1}=\sum_{q=0}^nb_qb_{n-q}

Je n'arrive toujours pas à faire apparaitre la somme au rang n-1 par majoration... j'ai toujours des problèmes d'indices.

Merci.

Posté par
kaiser Moderateur
re : Suite 16-03-08 à 11:43

Salut puisea

Comme dit plus haut, il faut faire comme tu as fait mais au lieu d'isoler le terme d'ordre 0 de la somme, tu isoles le terme d'ordre n et tu majores \Large{b_{n-q}} par \Large{b_{n-1-q}}.

Kaiser

Posté par
puisea Posteur d'énigmes
re : Suite 16-03-08 à 12:07

J'ai essayé, enfin je reprends :

\Large\frac{3n+4}{3}b_{n+1}=\sum_{q=0}^nb_qb_{n-q}=b_n+\sum_{q=0}^{n-1}b_qb_{n-q}\le b_n+\sum_{q=0}^{n-1}b_qb_{n-q-1}

Mais après... je peux faire un changement d'indice n-1 <- n, mais je vois pas ce que ca donne.

En revanche, on a :

\Large\frac{3n+4}{3}b_{n+1}=\sum_{q=0}^nb_qb_{n-q}

Je peux essayer d'exprimer le terme b_n :

\Large\frac{3n+1}{3}b_{n}=\sum_{q=1}^{n-1}b_qb_{n-1-q}

Mais je suis pas convaincu par le changement d'indice fait dans cette dernière égalité.

Posté par
kaiser Moderateur
re : Suite 16-03-08 à 12:13

justement, il n'y avait pas besoin de changement d'indice : tu avais directement la somme que tu voulais, d'autant plus que ton premier changement de variable est disons, un peu foireux , car c'est q la variable de sommation et pas n.
Ce que tu as écrit à la fin est correct mais ça ne te servira pas.

Kaiser

Posté par
kaiser Moderateur
re : Suite 16-03-08 à 12:14

ah non, je me suis trompé : ce que tu as écrit à la fin est faux (que fais-tu de q=0 ?)

Kaiser

Posté par
puisea Posteur d'énigmes
re : Suite 16-03-08 à 12:16

Ok pour la dernière égalité.

Dans ce cas, on est d'accord pour :

\Large\frac{3n+4}{3}b_{n+1}=\sum_{q=0}^nb_qb_{n-q}=b_n+\sum_{q=0}^{n-1}b_qb_{n-q}\le%20b_n+\sum_{q=0}^{n-1}b_qb_{n-q-1}

où je n'ai pas fait de changement d'indice. Mais qu'est-ce que j'en tire de cette inégalité ?
Avoir fait apparaitre la somme au rang n-1 me sert à quoi ?

Je me déplace dans le brouillard

Posté par
puisea Posteur d'énigmes
re : Suite 16-03-08 à 12:17

Oui, faute de frappe, la somme va de 0 à n-1.

Posté par
kaiser Moderateur
re : Suite 16-03-08 à 12:18

La dernière somme est, comme par hasard, exprimable en fonction de \Large{b_n}.

Kaiser

Posté par
puisea Posteur d'énigmes
re : Suite 16-03-08 à 12:21

Donc, j'avais bien besoin de la dernière égalité, non

\Large\frac{3n+4}{3}b_{n+1}\le%20b_n+\sum_{q=0}^{n-1}b_qb_{n-q-1}=b_n+\frac{3n-1}{3}b_n

\Large (3n+4)b_{n+1}\le(3n+2)b_n

Posté par
kaiser Moderateur
re : Suite 16-03-08 à 12:23

Citation :
Donc, j'avais bien besoin de la dernière égalité, non


effectivement.

Sinon, c'est 3n+1 et non pas 3n-1.

Kaiser

Posté par
puisea Posteur d'énigmes
re : Suite 16-03-08 à 12:25

Oui en effet...

D'où le résultat !
Merci

Je reviens dans un autre topic un peu plus théorique où j'ai toujours un peu de mal à faire appel aux bons arguments...

Posté par
kaiser Moderateur
re : Suite 16-03-08 à 12:25

OK !



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