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Suites

Posté par lechoriste (invité) 20-02-06 à 19:07

Bonsoir à tous, voila je bloque sur un exercice sur les suites, j'arrive à voir ce qui se passe mais pas à le démontrer.
Alors j'ai (an)n1 une suite de réels positifs et pour n1, un=\sqrt{a_1+\sqrt{a_2+\sqrt{...+\sqrt{a_n}}}}

1)Je dois montrer que (un) est croissante.
A chaque fois que l'on incrémente n de 1 on rajoute un terme positif, donc la suite est clairement croissante mais je n'arrive pas à le démontrer proprement.

2)On suppose que (an)n1 est constante : (an)n1=a

a/Trouver une expression de (un) en fonction de a et un-1.
J'ai ici pensé à : u_n=\sqrt{a+u_{n-1}}

b/Je dois montrer que n1, 0unmax(a,2).
J'ai essayé de le montrer par récurrence mais je n'aboutit pas.

c/(un) converge?

Voila je bloque sur cette partie de l'exercice et je ne m'en sors pas.
Merci à tous de m'aider.

Posté par Pierre Carré (invité)Suites 20-02-06 à 22:00

Bonsoir Lechoriste !

1) Comme a_n est positif, a_n+\sqrt{a_n+1}\geq a_n.
Donc,
u_{n+1}=\sqrt{a_1+\sqrt{a_2+\sqrt{...+\sqrt{a_n+\sqrt{a_n+1}}}}}\geq =\sqrt{a_1+\sqrt{a_2+\sqrt{...+\sqrt{a_n}}}}=u_n,
ce qui exprime bien que la suite (u_n) est croissante.
2) OK !
3) Une démonstration par disjonction de cas est sans doute nécessaire et, dans chaque cas, procéder par récurrence.
a) Premier cas : 0\leq a\leq 1.
Alors, \max\{a,2\}=2.
D'une part, u_1=\sqrt a\leq 1< 2.
D'autre part, si u_n\leq 2, alors u_{n+1}\leq 2.
En effet,
u_{n+1}=\sqrt{a+u_n}\sqrt{1+2}=\sqrt{3}\2 .
b) Deuxième cas : 1<a\leq 2
Alors, \max\{a,2\}=2..
Procéder de manière similaire.
c) Troisième cas : a>2.
Alors, \max\{a,2\}=a..
Procéder de manière similaire.
4) Comme la suite (u_n) est croissante et bornée supérieurement, elle est convergente.

Est-ce clair ?

Au plaisir.

Posté par
kaiser Moderateur
re : Suites 20-02-06 à 22:02

Bonsoir lechoriste

Pour le 1), utilise le fait que pour tout n, \large{a_{n}\leq a_{n}+\sqrt{a_{n+1}}}.
Pour la 2)
a) c'est bon.
b) ce que je vais te dire va sans doute te paraître bête mais en faisant la récurrence, utilise le fait que \large{2\leq max(a,2)} et que \large{a\leq max(a,2)}.
c) En utilisant les questions 1) et 2)b), tu dois pouvoir conclure.

Kaiser

Posté par
kaiser Moderateur
re : Suites 20-02-06 à 22:02

Trop tard !

Bonsoir Pierre Carré.

Posté par Pierre Carré (invité)Suites 20-02-06 à 22:04

Excuse-moi, kaiser !

Posté par
kaiser Moderateur
re : Suites 20-02-06 à 22:13

Pas de problème, Pierre Carré.

Posté par lechoriste (invité)re : Suites 20-02-06 à 22:25

merci à vous, je vais pouvoir essayer de le finir grâce à vous mais j'ai bien compris et retenu la méthode

Posté par lechoriste (invité)re : Suites 20-02-06 à 22:52

par contre je vous embete encore un peu mais par la suite on me demande de montrer que pour n, on a un(an)2[sup]-n[/sup] et de déduire que (an)2[sup]-n[/sup] est majorée.
Alors je ne vois pas trop d'ou partir pour montrer cette inégalité mais pour montrer que (an)2[sup]-n[/sup] est majorée, je pense dire que comme on a un(an)2[sup]-n[/sup] et que (un) converge vers un réel l, on aura donc l(an)2[sup]-n[/sup], donc (an)2[sup]-n[/sup] est majorée par l.

un dernier petit truc, si on suppose que (an)2[sup]-n[/sup] est majorée par M, je dois observer que an-1+\sqrt{a_n}M2[sup](n-1)[/sup](1+\sqrt{1}) et montrer que un\sqrt{M}.\sqrt{1+\sqrt{1+\sqrt{....+\sqrt{1}}}}

Voila je ne vois pas trop pourquoi on a an-1+\sqrt{a_n}M2[sup](n-1)[/sup](1+\sqrt{1}) et comment montrer l'autre inégalité.
encore merci

Posté par
kaiser Moderateur
re : Suites 20-02-06 à 23:11

On peut remarquer que comme \large{\forall k \in\{1..n-1\} a_{k}\geq 0}, alors on a :
\large{u_{n}=\sqrt{a_{1}+\sqrt{a_{2}+\sqrt{...+\sqrt{a_{n}}}}}}\geq \sqrt{\sqrt{...\sqrt{a_{n}}}} (avec n symboles "racine carrée" emboîtés), c'est-à-dire \large{(a_{n})^{(\frac{1}{2})^{n}}}=(a_{n})^{2^{-n}}

Kaiser



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