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Suites et aires

Posté par milou7700 (invité) 07-05-05 à 19:06

Bonjour tout le monde, j'essaie depuis 1h au moins de resoudre le probleme mais en vain...
alors j'implore votre précieuse aide !

Comme l'indique la figure ci contre, on construit 1 carré de côté u_0 , 2 carrés de coté u_1 , 2^2 carré de coté u_2 , 2^3 carré de coté u_3 ,....., 2^n carrés de coté u_n, etc.

On désigne par A_n l'aire totale de la figure ainsi représentée au rang n

Montrer que la suite (A_n) converge vers un réel A que l'on determinera.


Alors j'ai tout de meme essayé de faire quelque chose,
J'ai trouvé que u_n=1 \times 2^n mais apres je suis completement bloquée ...

je sais comment montrer que la suite converge (grace a la limite quand n tend vers +infini)
mais je n'arrive pas du tout a faire l'exo ...

merci d'avance pour votre aide!
A bientot

Milou




Suites et aires

Posté par
clemclem Posteur d'énigmes
re : Suites et aires 07-05-05 à 19:16

Bonjour,

Alors on construit des carrés.
L'aire d'un carré : côté * côté.

Cherchons la relation entre les côtés :
Soit Gn la longueur du côté à l'étape n
G_1=\frac{G_0}{2}
G_2=\frac{G_1}{2}
G_3=\frac{G_2}{2}

On a donc :
G_n=(\frac{1}{2})^n\times G_0=(\frac{1}{2})^n car G_0=1.

L'aire total est donc égal à :

(G_0)^2+2\times[\sum_{i=1}^n (G_i)^2]

Voilà

Tu penses pouvoir finir avec cela?

A plus

Posté par milou7700 (invité)re : Suites et aires 07-05-05 à 19:21

la longueur a l'étape n est u_n (voir énoncé)

non je ne comprend pas ... u_n=1\times2^n c'est faux apparemment et je ne comprend pas du tout ton raisonnement

Posté par
clemclem Posteur d'énigmes
re : Suites et aires 07-05-05 à 19:23

Bonjour,

Déjà oui c'est faux car selon ton expression cela voudrait dire que tes carrés augmente de plus en plus alors que c'est l'inverse qui se passe.

A plus

Posté par milou7700 (invité)re : Suites et aires 07-05-05 à 19:29

merci
en effet j'ai compris !
donc j'arrive au meme resultat u_n=(\frac{1}{2})^n \times u_0

pourquoi dis tu que u_0 = 1 ?

pour l'aire totale je ne comprend pas tout ... (deja les symboles que tu utilises je ne les comprends pas et je ne vois pas comment tu aboutis a ce resultat

Posté par
clemclem Posteur d'énigmes
re : Suites et aires 07-05-05 à 20:02

Bonjour,

Je dis u_0=1 car c'est l'hypothèse de départ.

En fait pour l'aire total je fais la somme de toutes les aires.

Il y a un petit beug dans ce que je dis...Deux secondes je rectifies.

Posté par
clemclem Posteur d'énigmes
re : Suites et aires 07-05-05 à 20:04

Re,

Alors effectivement on a bien besoin de la suite ayant pour terme général :2^n.
Il s'agit du nombre de carrés construit.

Donc l'aire est égal à :
2^0\times (U_0)^2+2^1\times (U_1)^2+2^2\times (U_2)^2+...+2^n\times (U_n)^2

A plus

Posté par milou7700 (invité)re : Suites et aires 08-05-05 à 15:19

je ne comprend plus rien a ce que tu me dis !!!

alors u_n c'est koi ???

Posté par milou7700 (invité)re : Suites et aires 08-05-05 à 16:52

youhou????

qui peut m'expliquer l'exercice depuis le debut pcq la je ne comprend plus rien du tout !!!

s'il vous plait

Posté par
clemclem Posteur d'énigmes
re : Suites et aires 08-05-05 à 16:54

Me revoilou.
Un c'est la longueur des côté.

Que ne comprends tu pas?

A plus

Posté par milou7700 (invité)re : Suites et aires 08-05-05 à 16:56

bah tu me dis u_n=(1/2)^n
apres tu dis que u_n=2^n alors je comprend plus rien

on reprend depuis a 0 s'il te plait pcq la !!!! ca menerv ! lool

Posté par
clemclem Posteur d'énigmes
re : Suites et aires 08-05-05 à 16:58

Alors on a deux suites importantes ici :
Un qui représente la longueur des côtés.
Et une suite qu'on nommera Vn qui représente le nombre de carrés crée.

u_n=(1/2)^n (je l'ai prouvé plus haut)
v_n=2^n (par construction)

Ok?

A plus

Posté par milou7700 (invité)re : Suites et aires 08-05-05 à 17:02

oui +-
et pour l'aire je prend quelle suite alors?

Posté par
clemclem Posteur d'énigmes
re : Suites et aires 08-05-05 à 17:05

Les deux en même temps

Posté par
clemclem Posteur d'énigmes
re : Suites et aires 08-05-05 à 17:05

En fait la suite Un te donne l'aire d'un carré à une étape donné et la suite Vn te donne le nombre de carré que tu as formé à une étape donné.

A plus

Posté par milou7700 (invité)re : Suites et aires 08-05-05 à 17:10

oula donc l'aire

A_n=u_n\timesv_n ???

Posté par milou7700 (invité)re : Suites et aires 08-05-05 à 17:11

A_n=u_n \times v_n ???

désolé erruer de frappe

Posté par
clemclem Posteur d'énigmes
re : Suites et aires 08-05-05 à 17:12

Non,
A_n=u_0\times v_0+u_1\times v_1+...+u_n\times v_n

Tu comprends la différence entre nos deux expressions?

A plus

Posté par milou7700 (invité)re : Suites et aires 08-05-05 à 17:15

oui pas trop en fait, j'ai beaucoup de mal pour cet exercice

v_o sera l'aire pour le premier carré .... mais v_o peut etre aussi (u_o)^2 non?et ainsi de suite ...

Posté par
clemclem Posteur d'énigmes
re : Suites et aires 08-05-05 à 17:16

Oula petit erreur!

En fait A_n=(u_0)^2\times%20v_0+(u_1)^2\times%20v_1+...+(u_n)^2\times%20v_n

A force je m'emmêle les pinceaux moi

Posté par milou7700 (invité)re : Suites et aires 08-05-05 à 17:18

oui je vois c'est pour ca que je ne comprend rien lol!
j'y arriverai jamais pour cet exo !

Posté par
clemclem Posteur d'énigmes
re : Suites et aires 08-05-05 à 17:19

Maintenant c'est clair ou pas l'expression?

Posté par milou7700 (invité)re : Suites et aires 08-05-05 à 17:21

non !
jvé me faire assassiner !!!

Posté par
clemclem Posteur d'énigmes
re : Suites et aires 08-05-05 à 17:22

Quel est le problème?La somme?les Un au carré?Les Vn?Tout?

A plus

Posté par Frip44 (invité)re : Suites et aires 08-05-05 à 17:25

Clemclem, je ne trouve pas exactement ça :

Plutôt A_n=U_0 \times U_1+U_2+U_3+...+U_n

??????? qu'en penses-tu ??

++
(^_^)Fripounet(^_^)

Posté par
clemclem Posteur d'énigmes
re : Suites et aires 08-05-05 à 17:26

Oula Frip44,

Alors franchement faut que tu m'explique.Tu additionnes des longueurs de côtés (donc pas de notions d'aires).Tu en prends pas en compte que le nombre de carrés crée augmente de plus en plus.Franchement je doute que ce soit cela.

A plus

Posté par Frip44 (invité)re : Suites et aires 08-05-05 à 17:27

Oups... A_n=U_0 \times U_0+U_1+U_2+...+U_n

Posté par Frip44 (invité)re : Suites et aires 08-05-05 à 17:29

C'est simple ce que je fais (enfin je pense lol ) : Aire=Cote \times cote
Or un côté fait U_0 car on a un carré de côté U_0 et ensuite l'autre côté c'est U_0+U_1+...+U_n

Posté par
clemclem Posteur d'énigmes
re : Suites et aires 08-05-05 à 17:30

Je t'avouerais que je ne comprends rien

A plus

Posté par Frip44 (invité)re : Suites et aires 08-05-05 à 17:33

lol, on demande l'aire du rectangle or l'aire d'un rectangle = l \times L, or l=U_0 içi non ??? et L=U_0+U_1+U_2+...+U_n

Enfin je ferais ça perso....

Posté par
clemclem Posteur d'énigmes
re : Suites et aires 08-05-05 à 17:37

Effectivement je viens de comprendre.
Oui c'est juste c'est une autre manière de voir (j'en ai encore une autre mais j'ai pas envie de venir encore plus embrouillé milou7700)

Par contre dans ton expression de l'aire il faut mettre des parenthèse

Cela donne :A_n=U_0\times(U_0+U_1+U_2+...+U_n)

A plus

Posté par Frip44 (invité)re : Suites et aires 08-05-05 à 17:39

vi désolé, j'ai oublié les parenthèses....enfin c'est klr c'est une autre méthode ....

Posté par
clemclem Posteur d'énigmes
re : Suites et aires 08-05-05 à 17:43

Et en plus ce qui y a de bien avec cette méthode c'est vu qu'on a :Uo = 1, cela donne :
A_n=U_0+U_1+U_2+...+U_n

Et là on retrouve une suite très connu ayant pour limite un nombre connu lui aussi

A plus

Posté par Frip44 (invité)re : Suites et aires 08-05-05 à 17:45

En fait, A_n=U_0 \times S_n avec S_n=U_0+U_1+U_2+...+U_n

Donc soit la suite (U_n) définie pour tout n par U_0= ??? et par la relation de récurrence U_{n+1}=\frac {U_n}{2}

(U_n) est donc géométrique de raison \frac {1}{2}, et U_n=U_0 \times (\frac {1}{2})^n

Donc S_n= \frac {n(U_n+U_1)}{2}

et on peut calculer..

Posté par Frip44 (invité)re : Suites et aires 08-05-05 à 17:46

Mais comment sais-tu que U_0=1 Clemclem ???

Posté par
clemclem Posteur d'énigmes
re : Suites et aires 08-05-05 à 17:47

J'ai lu le premier post

A plus

Posté par Frip44 (invité)re : Suites et aires 08-05-05 à 17:47

Ah excuse-moi tu as dit précédemment que c'était une hypothèse de départ..

Posté par Frip44 (invité)re : Suites et aires 08-05-05 à 17:48

Ben on a pas dû lire le même je vois pas où c'est précisé

Posté par
clemclem Posteur d'énigmes
re : Suites et aires 08-05-05 à 17:50

Effectivement ce coup ci c'est moi qui lit trop vite.

Je me fiche ! je prends comme base Uo et hop c'est bon

Lol

A plus

Posté par Frip44 (invité)re : Suites et aires 08-05-05 à 17:52

:D:D c'est pas grave, mais ça m'a fait peur de pas le voir...

Posté par
clemclem Posteur d'énigmes
re : Suites et aires 08-05-05 à 17:53

Enfin bon avec Uo= 1 c'est tellement mieux on retombe sur une suite super jolie et très connue avec une limite complexe

A plus

Posté par Frip44 (invité)re : Suites et aires 08-05-05 à 17:55

Lol, c'est clair que ça faciliterai les choses !!!

Désolé, je dois arrêter...

++
(^_^)Frip'

Posté par milou7700 (invité)re : Suites et aires 08-05-05 à 17:57

oui mais ca n'est qu'une hypothese !
bon je fais des progres !
j'ai enfin compris le calcul de A_n

donc A_n = u_o \times S_n

pour la convergence je sais comment faire mais je ne vois pas comment on peut trouver le réel étant donné qu'on a aucune donnée ...

comment faire?

Posté par milou7700 (invité)re : Suites et aires 08-05-05 à 17:57

je reprends ! lol

j'ai enfin compris le calcul de A_n
donc A_n = u_o \times S_n

Posté par
clemclem Posteur d'énigmes
re : Suites et aires 08-05-05 à 17:59

Soit tu calcule ta limite en gardant Uo comme paramètre.Soit tu introduit une valeur de Uo

A plus

Posté par milou7700 (invité)re : Suites et aires 08-05-05 à 18:09

encore une autre réponse ... je mélange tout !!!

pensez vous que c'est correct?

Suites et aires

Posté par
clemclem Posteur d'énigmes
re : Suites et aires 08-05-05 à 18:12

Je ne vois pas d'erreur mais je peux me tromper.

A plus

Posté par webrevenger (invité)re : Suites et aires 08-05-05 à 18:19

bonjour, désolé de me mêler à votre discussion mais est ce qu'il n'y aurait pas de lien entre U1 et U0? est ce que U1 est la moitié de U0 par exemple ? Je veux vérifier que l'énoncé est complet avant d'aborder l'exercice.
Merci

Posté par milou7700 (invité)re : Suites et aires 08-05-05 à 18:24

bonjour webrevenger

l'énoncé est complet mais ton affirmation n'est pas fausse puisque que
on a un carré de coté u_o
puis 2 carrés de coté u_1

donc je pense que logiquement la longueur du carré u_1 équivaut à la moitié de la longueur du carré u_0

de rien et merci a toi si tu arrives a m'aider !

Posté par webrevenger (invité)re : Suites et aires 08-05-05 à 18:49

alors pour ne pas m'opposer à l'énoncé on va supposer que U1=(1/k)U0  avec k.
ainsi U(n+1)=(1/k)Un et U0=U0 (lol) valeur quelconque.
ainsi (Un) est une suite géométrique de raison 1/2
alors Un=U0.(1/k)n
or la suite (An) s'écrit:
An=U0²+U0.U1+U0.U2+U0.U3+.........+U0.Un
An=U0²+ U0(U0.(1/k)1) + U0(U0((1/k)2) + ....
........+U0(U0((1/k)n).
on factorise par U0² et on obtient:
An=U0²(1+(1/k)+(1/k)²+..........+(1/k)n)
il s'agit d'une somme de suite géometrique on posera d'ailleurs
V(n+1)=(1/k)Vn
et donc  V0+V1+V2+.....+Vn c'est à dire (1+(1/k)+(1/k)²+..........+(1/k)n) est égale à
V0(1-(1/k)n+1))(1-(1/k)) formule d'une somme de suite géométrique.
on obtient aisément :
An=U0²*V0(1-(1/k)n+1))(1-(1/k))
An=U0²*(1-(1/k)n+1))(1-(1/k)) avec V0=1
et tu conclus en disant que lim (1-(1/k)n+1))=0 car 0<(1/k)<1 et finalement lim An=(k/k-1)U0²
dans le cas ou k=2 on obtient lim An=2U0²

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