Soit la suite U(n) definie sur par U(0)=0 et n , U(n+1)=2U(n)+3
g démontrer par rec que 0U(n)3 et ensuite que U est strict croissante.
voila sur ce quoi je blok:
2.a) Montrer que:n , 3-U(n+1)2/3(3-U(n))
b)En deduire par recurrence, que: ...,3-U(n)3(2/3)[sup][/sup]n
3.Deduire de ce qui précede que U converge et déterminer sa limite
Voila cet exercice est tiré d'un devoir maison a rendre pour mercredi matin contenant 3 exo.Ce sont les seuls questions sur lequel mon groupe blok.Merci d'avance
pour la question 2b) vous aurez compris que le n a la fin est en exposant
3(2/3)exposant n
voila c tout
dsl
2)
a)
U(n+1) = V(2U(n)+3) avec V pour racine carrée.
3-U(n+1) <=? (2/3)(3-U(n)) (1)
3-U(n+1) <=? 2 - (2/3)U(n)
-U(n+1) <=? -1 - (2/3)U(n)
U(n+1) >=? 1+(2/3).U(n)
V(2U(n)+3) >=? 1+(2/3).U(n)
Les 2 membres de l'inéquation à démontrer sont positifs -> on peut éléver au carré sans changer le sens de l'inéquation.
2U(n)+3 >=? (1+(2/3).U(n))²
2U(n)+3 >=? 1+(4/9).(U(n))²+(4/3).U(n)
0 >=? (4/9).(U(n))² - (2/3)U(n) - 2
(4/9).(U(n))² - (2/3)U(n) - 2 <=? 0
4(U(n))² - 6U(n) - 18 <= 0
4(U(n) -3).(U(n) + (3/2) <=? 0 (2)
Donc démontrer (1) est équivalent à démontrer (2).
Or comme 0 <= U(n) <= 3, tableau de signes sur (2) -> (2) est réalisée.
Et donc (1) est réalisée.
On a alors démontré que 3-U(n+1) <= (2/3)(3-U(n))
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b)
Supposons que 3-U(n) <= 3.(2/3)^n soit vrai.
On a alors:
(2/3).(3-U(n)) <= (2/3).3.(2/3)^n
(2/3).(3-U(n)) <= 3.(2/3)^(n+1)
Or on a montré que 3-U(n+1) <= (2/3).(3-U(n)), on a donc :
3-U(n+1) <= 3.(2/3)^(n+1)
Mais ceci est l'expression 3-U(n) <= 3.(2/3)^n dans laquelle n a été remplacé par n+1.
On a donc montré que si l'expression 3-U(n) <= 3.(2/3)^n est vraie pour une certaine valeur de n, elle est encore vraie pour n+1.
Or 3-U(n) <= 3.(2/3)^n est vraie pour n = 0. (car 3-0 <= 3.(2/3)^0 -> 3 <= 3))
Comme 3-U(n) <= 3.(2/3)^n est vraie pour n = 0, elle est vraie pour n = 1.
Comme 3-U(n) <= 3.(2/3)^n est vraie pour n = 1, elle est vraie pour n = 2.
Et ainsi de proche en proche, 3-U(n) <= 3.(2/3)^n est vraie pour tout n de N.
---
3-U(n) <= 3.(2/3)^n
lim(n-> oo) [3-U(n)] <= lim(n->oo) [3.(2/3)^n]
lim(n-> oo) [3-U(n)] <= 0
lim(n-> oo) [-U(n)] <= -3
lim(n-> oo) [U(n)] >= 3
Or on sait 0 <= U(n)<= 3 (démontré au début) ->
lim(n-> oo) [U(n)] = 3
U(n) converge donc vers 3.
-----
Sauf distraction.
Salut geppeto ,
Alors c'est parti, accroche-toi .
Tout d'abord, je réécris par quoi est définie ta suite car tu as oublié les parenthèse pour la racine carrée (pas étonnant après que certains n'arrivent pas à t'aider ). (Un) est définie par :
Alors, entamons les questions qui te posent problème :
2)a) Montrons que pour tout , on a : .
Pour montrer cela, on va partir de la définition par récurrence de la suite (Un) :
Supprimons la racine carrée qui nous gêne en élevant les deux memebres au carré :
Ici en fait on se retrouve face à un autre problème . Certes, on a supprimé la racine carrée, mais on se retrouve avec alors que c'est seulement qui nous intéresse. On va être astucieux et faire disparaitre ce caré par une identité remarquable :
Ça ressemble déjà plus à ce que l'on veut montrer n'est-ce pas ? Ici, il nous reste juste à faire apparaitre un "divisé par 3"à droite et à virer le . Pour ce, faire, on va utiliser ce que tu as démontrer plus tôt à savoir que pour tout : .
On va procéder par encadrements. On a :
(car (n+1) est un entier naturel aussi)
d'où
On peut à présent en revenir à notre démo :
Or , d'où :
Donc, on a bien pour tout :
b)En déduire par récurrence que : (Propriété Pn)
*INITIALLISATION : Pour n=0, on a :
Or
Donc est vraie.
*HÉRÉDITÉ : Démontrons que est héréditaire.
Supposons vraie, càd :
Démontrons que est également vraie, càd :
On vient de démontré que :
Or, selon notre hypothèse de récurrence, on a :
Donc, on obtient par encadrements :
D'où :
Ce qui traduit que est vérifiée.
CONCLUSION : La propriété est vraie pour n=0 et est héréditaire, donc, pour tout , on a bien :
c)Déduire de ce qui précède que (Un) converge, et determiner sa limite.
On vient de démontrer que :
Or tu as démontré précédemment que
D'où on déduit l'encadrement suivant :
Or, la suite est une suite géométrique de premier terme 3, et de raison comprise entre -1 et 1, donc elle converge vers 0. On a donc :
d'où :
Voili, voilou, j'espère avoir pu t'aider . Si tu as la moindre question, n'hésite pas.
À + .
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