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Niveau Licence Maths 1e ann
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suites numériques

Posté par
toureissa
13-12-17 à 10:04

Bonjour,

Je suis bloqué sur l'hérédité du raisonnement par récurrence.

On donne deux suites (Un)n et (Vn)n définies par:

U_n= \sum_{k=0}^{n}{\frac{1}{k!}}

V_n= \sum_{k=0}^{n}{\frac{ak+b}{k!}}

Montrer que n * n!\geq 2^n^-^1 et  U_n \leq 3. En déduire que (Un) et (Vn) converge.

Notons P(n)« n>0, n!≥2 n-1»

Initialisation :

1!=1≥2 0=1 P(1) est vraie.

Hérédité : supposons que P(n) est vraie.

n!≥2n-1 (n+1)!≥(n+1)2n-1

Ona : (n+1)2n-1≥2n n≥1 (ce qui est vraie)

Donc n>0 (n+1)!≥(n+1)2n-1≥2n

Conséquence : pour tout n>0 (n+1)!≥2n

Conclusion : P(1) est vraie et P(n) P(n+1)

D'où P(n) est vraie.

Maintenant notons:
Q(n)« n>0 Un≤3»

Initialisation : U1=2<3 Q(1) est vraie.

Hérédité : Supposons que Q(n) est vraie,

Un≤3

D'autre part : 1/(n+1)!≤2-n

Donc Un+1≤3+2-n

Et je suis bloqué.

Merci de m'aider!

Posté par
lake
re : suites numériques 13-12-17 à 10:09

Bonjour,

  u_n\leq 1+\sum_{k=1}^{n}\dfrac{1}{2^{k-1}}

Posté par
toureissa
re : suites numériques 13-12-17 à 10:53

Merci bien !

Puisque : n!\geq 2^n^-^1 \Leftrightarrow \frac{1}{n!}\leq \frac{1}{2^n^-1}


\Leftrightarrow \sum_{k=1}^{n}{\frac{1}{k!}}\leq \sum_{k=1}^{n}{\frac{1}{2^k^-^1}}


\Leftrightarrow\frac{1}{0!}+ \sum_{k=1}^{n}{\frac{1}{k!}}\leq1+ \sum_{k=1}^{n}{\frac{1}{2^k^-^1}}


\Leftrightarrow U_n\leq1+ \sum_{k=1}^{n}{\frac{1}{2^k^-^1}}


\Leftrightarrow U_n\leq1+ \frac{1-(\frac{1}{2})^n}{1-\frac{1}{2}}\leq 1+\frac{1}{1-\frac{1}{2}}=3


\Leftrightarrow U_n\leq 3

C'est bon ?

Posté par
toureissa
re : suites numériques 13-12-17 à 11:07

U_n_+_1-U_n=\frac{1}{(n+1)!}>0

(Un) est croissante et majorée par 3 , donc elle converge.

V_n=a \sum_{k=0}^{n}{\frac{k}{k!}}+b\sum_{k=0}^{n}{\frac{1}{k!}}


V_n=a (0+\sum_{k=1}^{n}{\frac{k}{k!}})+b\sum_{k=0}^{n}{\frac{1}{k!}}


V_n=a\sum_{k=1}^{n}{\frac{k}{k!}}+b\sum_{k=0}^{n}{\frac{1}{k!}}


V_n=a\sum_{k=1}^{n}{\frac{1}{(k-1)!}}+b\sum_{k=0}^{n}{\frac{1}{k!}}


k'=k-1 dans la première somme :

V_n=a \sum_{k'=0}^{n-1}{\frac{1}{k'!}}+b\sum_{k=0}^{n}{\frac{a}{k!}}
k' est muet,

V_n=(a+b)U_n_-_1+\frac{b}{n!}


Donc (Vn) est convergente par combinaison linéaire de deux suites convergentes . c'est bon ?

Posté par
lake
re : suites numériques 13-12-17 à 12:14

Pour (u_n), c' est juste.

Pour (v_n):

  - On ne sait pas ce que sont a et b

  - Tu peux encore écrire: v_n=a\,u_{n-1}+b\,u_n   pour tout n\geq 1

Posté par
toureissa
re : suites numériques 13-12-17 à 12:34

Merci beaucoup lake!

Au revoir à une autre fois sur l'île.

Posté par
lake
re : suites numériques 13-12-17 à 13:02

De rien toureissa

On ne saura jamais ce qu'étaient a et b ...

Posté par
toureissa
re : suites numériques 13-12-17 à 13:25

Excusez dans l'exercice on dit que a et b sont des réels.



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