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Suites : raisonnement par récurrence recue

Posté par
Duplombenor
14-09-22 à 08:55

Bonjour,
Voici un exercice :

(Sn) est la suite définie par S0 = 0 et pour tout entier naturel n,

Sn+1 = 1/4(n+1)2 + Sn

* Sylvieg edit > formule rectifiée à 9h06 *

On se propose de déterminer une expression explicite de Sn en fonction de n.
a) Déterminer S1, S2, S3, S4 sous forme de fractions irréductible

b) Émettre une conjecture pour une expression de Sn en fonction de n. Vérifier si cette expression est cohérente avec les valeurs obtenues au a).

Tester cette expression en déterminants S5
c) Démontrer cette conjecture par récurrence.

Mes réponses :
Je ne sais pas comment partir (j'ai cherché sur internet mais je ne comprends pas)
J'ai seulement calculé S1 :
S1 = 1/4(0+1)2 -1 +0= 1/3

Pouvez vous m'aider s'il vous plaît
Merci

Posté par
carpediem
re : Suites : raisonnement par récurrence recue 14-09-22 à 08:59

salut

certes mais peut-être faudrait-il nous donner la réponse complète à la question a/ pour pouvoir éventuellement répondre à b/ ...

Posté par
carpediem
re : Suites : raisonnement par récurrence recue 14-09-22 à 09:00

et je ne comprends pas le -1 dans le calcul de S1 ...

Posté par
Sylvieg Moderateur
re : Suites : raisonnement par récurrence recue 14-09-22 à 09:04

Bonjour,
Pour trouver S1, il suffit de remplacer n par 0 dans la formule de l'énoncé :
S1 = ... + S0
Je n'ai pas rempli les pointillés car je ne suis pas certaine que la formule de l'énoncé soit bien écrite :
Sn+1 = 1/(4(n+1)2) + Sn ou Sn+1 = (1/4)(n+1)2 + Sn ?

De toutes façons, je ne vois pas d'où vient le "-1" que tu as écrit dans "S1 = 1/4(0+1)2 -1 +0= 1/3"

Posté par
Duplombenor
re : Suites : raisonnement par récurrence recue 14-09-22 à 09:04

Je ne comprend pas comment calculé S2 :
S2 = 1/(4(1/3+1)2-1 +1/3 = 82/165
Je ne sais pas si c'est correcte mais quand je l'ai fais pour S3 ça m'a donné un chiffre énorme et pour S4 ce n'était pas meme une fraction

Posté par
Sylvieg Moderateur
re : Suites : raisonnement par récurrence recue 14-09-22 à 09:05

Bonjour carpediem
Je te laisse poursuivre.

Posté par
Duplombenor
re : Suites : raisonnement par récurrence recue 14-09-22 à 09:06

Je me suis trompée dans la formule : c'est : Sn+1 = 1/(4(n+1)2-1) + Sn

Posté par
Sylvieg Moderateur
re : Suites : raisonnement par récurrence recue 14-09-22 à 09:25

En l'absence de carpediem.
S1 est bon avec la formule corrigée.
Reprends le calcul de S2.
Calcule d'abord 4(n+1)2-1 pour n = 1.

Posté par
Duplombenor
re : Suites : raisonnement par récurrence recue 14-09-22 à 09:32

Pour n=1 :
4(n+1)2-1 = 4n2+8n +3

Posté par
Sylvieg Moderateur
re : Suites : raisonnement par récurrence recue 14-09-22 à 09:34

Remplace n par 1 dans 4(n+1)2-1.
Déduis-en ensuite S2.

Posté par
Duplombenor
re : Suites : raisonnement par récurrence recue 14-09-22 à 09:39

Ah ok : 4(1+1)2-1 = 15
S2= 4(2+1)2-1 = 35
c'est correcte?

Posté par
Sylvieg Moderateur
re : Suites : raisonnement par récurrence recue 14-09-22 à 09:51

Tu as calculé le dénominateur et trouvé 15.
Tu remplaces ensuite sans mettre 15 au dénominateur. Ça ne va pas.
Garde la formule sous les yeux.
Je l'écris en LaTeX pour que ce soit plus clair : S_{n+1} = \dfrac{1}{4(n+1)^{2}-1} + S_{n}
Reprends ton calcul de S2.

Posté par
Duplombenor
re : Suites : raisonnement par récurrence recue 14-09-22 à 10:04

Si j'ai bien compris 4(1+1)2-1 = 15
Donc S2 = 1/15 + 15 = 226/15
Ou alors S2 = 1/35 +15 = 526/35
Vous avez dit que je ne met pas 15 au dénominateur donc je pense que c'est ça S2 = 1/15 + 15 = 226/15

Posté par
flight
re : Suites : raisonnement par récurrence recue 14-09-22 à 10:04

bonjour

pour moi la formule de l'enoncé serait certainenement :

Sn+1= (1/4).(n+1)²  + Sn

Posté par
flight
re : Suites : raisonnement par récurrence recue 14-09-22 à 10:05

bon .... pas vu le post de  09:06

Posté par
Sylvieg Moderateur
re : Suites : raisonnement par récurrence recue 14-09-22 à 10:08

Pour écrire S_{2} , remplacer n par 1 dans la formule donne ceci :

S_{1+1} = \dfrac{1}{4(1+1)^{2}-1} + S_{1}

Posté par
Duplombenor
re : Suites : raisonnement par récurrence recue 14-09-22 à 10:17

Sylvieg @ 14-09-2022 à 10:08

Pour écrire  S_{2} , remplacer n par 1 dans la formule donne ceci :

S_{1+1} = \dfrac{1}{4(1+1)^{2}-1} + S_{1}

Mais dans cette formule il n'y pas de n et en remplacant S1 je trouve 2/15

Posté par
Sylvieg Moderateur
re : Suites : raisonnement par récurrence recue 14-09-22 à 10:26

Il n'y a pas de n car j'ai remplacé n par 1.
Dis-moi ce que tu trouves dans le pointillé ci-dessous :
S2 = ....+ S1 = .... + 1/3

Posté par
Duplombenor
re : Suites : raisonnement par récurrence recue 14-09-22 à 10:37

S2 = 1/(4(1+1)2-1) +1/3
S1= 1/(4(0+1)2-1)+S0

Posté par
Sylvieg Moderateur
re : Suites : raisonnement par récurrence recue 14-09-22 à 10:42

Tu as déjà trouvé le bon résultat pour S1.
Termine le calcul de S2.

Posté par
Duplombenor
re : Suites : raisonnement par récurrence recue 14-09-22 à 10:45

Avec ce calcul 1/(4(1+1)2-1) +1/3 je trouve 2/5

Posté par
Sylvieg Moderateur
re : Suites : raisonnement par récurrence recue 14-09-22 à 10:54

OK !
As-tu compris pourquoi ce calcul pour trouver S2 ?
Si oui, continue pour S3 puis S4.

Posté par
Duplombenor
re : Suites : raisonnement par récurrence recue 14-09-22 à 11:00

S3 = 1/(4(3)2-1) + 2/5 = 3/7
S4= 1/(4(4)2-1)+3/7 = 4/9

Posté par
Sylvieg Moderateur
re : Suites : raisonnement par récurrence recue 14-09-22 à 11:02

Ça y est, tu es débloquée
Tu peux passer au b).

Posté par
Duplombenor
re : Suites : raisonnement par récurrence recue 14-09-22 à 11:11

Merci beaucoup pour votre aide
0questions b et c :
b. Sn = 1/(4×n2-1) + Sn-1
Et ça fonctionne pour les valeur du a
S5= 1/(4(5)2-1 + 4/9= 5/11

Posté par
Duplombenor
re : Suites : raisonnement par récurrence recue 14-09-22 à 11:12

Et pour la c il faut faire l'initialisation l'hérédité et la conclusion ?

Posté par
Sylvieg Moderateur
re : Suites : raisonnement par récurrence recue 14-09-22 à 11:27

Pour b), il est demandé une formule où ne figure que n, pas de S.
Une formule qui permettrait de calculer directement S2022 par exemple ; sans connaitre S2021.

Citation :
Et pour la c il faut faire l'initialisation l'hérédité et la conclusion ?
A ton avis ?

Posté par
Duplombenor
re : Suites : raisonnement par récurrence recue 14-09-22 à 11:35

Ok je vais chercher pour la b, je pense que c'est ce qu'il faut faire pour la c

Posté par
Sylvieg Moderateur
re : Suites : raisonnement par récurrence recue 14-09-22 à 11:41

Je te laisse chercher.
Je ne vais plus être disponible pendant une paire d'heures.



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