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Niveau Maths sup
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Suite defini par reccurence, convergence

Posté par
kimshi_78
15-06-08 à 13:04

Soit la suite définie par récurrence par
U0=0 et Un+1=(4Un+3)/(Un+2)
Montrer que la suite converge vers une limite l à déterminer
Comment montrer la convergence d'une suite définie par reccurence ?            

Posté par
soucou
re : Suite defini par reccurence, convergence 15-06-08 à 13:08

Salut,

Tu cherches une application f contractante sur un segment I stable par f telle que u_0\in I et pour tout n\in\mathbb{N}, u_{n+1}=f(\u_n}.

Cela suffit à démontrer la convergence de la suite.

Posté par
soucou
re : Suite defini par reccurence, convergence 15-06-08 à 13:09

u_{n+1}=f(u_n}

Posté par
hsn2b47
question 15-06-08 à 13:15

salut soucou je voulais te demander est ce que tu passes un bac S et j'aimerai bien te poser des questions sur cette série car elle m'attire pour faire des études de médecine...réponds stp

Posté par
soucou
re : Suite defini par reccurence, convergence 15-06-08 à 13:19

Euh... Je n'ai jamais passer de bac S et pourtant j'ai eu mon bac (STI), tu fais allusion à la prépa TSI (je vois pas trop le rapport) ? Dans ce cas, c'est plutôt mal barré pour des études en médecine.

Posté par
kimshi_78
re : Suite defini par reccurence, convergence 15-06-08 à 13:37

je savais pas trop quoi mettre c'est en fait le programme du premier semestre en faq de maths, c'est pas difficile, c'est un peu des révisions approfondies de la Term S.

A part ça merci hsn2b47, par contre tu pourrais me dire si ce que j'ai trouvé est bon ?
lim x->+inf f(x)= lim x->+inf (4x+3)/(x+2)= lim x->+inf [2(x+2) -1]/(x+2) = lim x->+inf 2-1/(x+2) = 2
et donc Un converge vers 2

Posté par
soucou
re : Suite defini par reccurence, convergence 15-06-08 à 13:48

Aie, hsn2b47 et en 3ème... Je ne pense pas qu'il (elle ?) aura besoin de ça au brevet.

Personnellement je trouve que les points fixes de f sont \{-1,3\}, f admet par ailleurs une asymptote verticale en -2, je pense que ça devrait suffire pour dire que u converge vers 3.

A vérifier quand même.

Posté par
lafol Moderateur
re : Suite defini par reccurence, convergence 16-06-08 à 10:59

Bonjour
une méthode qui peut donner des résultats sur ce type d'exo : résoudre l'équation x=f(x) : on trouve x = 3 ou -1 comme l'a dit soucou
puis étudier la suite définie par 4$v_n=\fr{u_n-3}{u_n+1} : elle est géométrique de raison 1/5. du coup on sait exprimer 4$v_n en fonction de n, puis en résolvant une petite équation, 4$u_n en fonction de n. à partir de là, la limite est facile à étudier.

Posté par
kimshi_78
re : Suite defini par reccurence, convergence 16-06-08 à 14:07

Voilà ce que j'ai fait au final :
J'ai utilisé ce théorème
Théorème de convergence :
Soient I un intervalle ,f une fonction définie sur un ensemble Df ayant les propriétés suivantes :

    * I Df et f(I) I (stabilité de I par f )
    * f dérivable sur I et
      il existe un réel k ]0 ; 1[ tel que
      pour tout réel x I on a |f'(x)| k

alors :

    * l'équation f(x) = x admet une solution unique b dans I
    * pour tout réel a de I la suite définie par :

      converge vers b

Posté par
kimshi_78
re : Suite defini par reccurence, convergence 16-06-08 à 14:08

et donc comme -1 n'appartient pas à I la suite converge vers -3

Posté par
kimshi_78
re : Suite defini par reccurence, convergence 16-06-08 à 14:08

Est-ce exacte ?

Posté par
kimshi_78
re : Suite defini par reccurence, convergence 16-06-08 à 14:10

dsl dans le théorème que j'ai cité les signe 'inclu dans' ne sont pas passé

Posté par
lafol Moderateur
re : Suite defini par reccurence, convergence 16-06-08 à 14:20

Et tu as étudié f avant de dire tout ça ? quel est l'intervalle I utilisé etc ?

Posté par
kimshi_78
re : Suite defini par reccurence, convergence 16-06-08 à 14:48

En fait dans l'exercice en question on nous demande d'abords
   * d'étudier f sur I=]-2,+inf[ (sens de variation, allure de la courbe)
Je trouves qu'elle est  croissante et lim x->-2 f(x)=-inf et lim x->-2 f(x) = +inf
f admet une asymptote en -2 et f(1)=2,3 , f(100)=7/3 dc f croit très lentement (mais ça on s'en ***)
  
   *résoudre f(x)=x
On trouve x={-1,3}

Pour ce qui est du reste j'obterais pour l'intervalle [0,+inf[


PS : Comment vous faites pour écrire en mathématiques ?
     Et je ne comprends pas très bien ta méthode lafol

Posté par
kimshi_78
re : Suite defini par reccurence, convergence 16-06-08 à 14:56

*oups je voulais mettre f(100)=4

Posté par
lafol Moderateur
re : Suite defini par reccurence, convergence 16-06-08 à 21:09

il faut bien vérifier que f(I) inclus dans I, sinon, la méthode ne marche pas

"ma" méthode repose sur des choses élémentaires : calculer v_{n+1}, remarquer que ça vaut v_n/5, donc v géométrique, donc calculable explicitement, puis en résolvant v(u+1) = u-3, exprimer u_n en fonction de v_n puis de n. on a alors une expression explicite de u qui permet de calculer sa limite directement.



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