soit (Un) la suite definie par : Uo=2 et Un+1=((3/5)Un)+1 pour tout
entier n.
1/Determiner un reel a tel que la suite de terme general Vn=Un-a soit une suite
geometrique.
2/Exprimer Vn puis Un en fonction de n
3/Demontrer que la suite (Un) et convergente et preciser sa limite.
4/Soit (Sn) la suite defini par Sn=Uo+U1+...+Un.
Exprimer Sn en fonction de n. puis etudier la convergence de la suite (Sn).
Merci d'avance
Bonjour
1/Determiner un reel a tel que la suite de terme general Vn=Un-a soit une suite
geometrique
Un+1 - a = ((3/5)Un)+1 - a
= ((3/5)Un)+1 - (5/5)a
= (3Un - 5a)/5 + 1
= (3Un - 3a - 2a)/5 +1
= (3Un - 3a)/5 - 2a/5 + 1
Un+1 - a = ((3/5)(Un-a)) - 2a/5 +1
Or on a posé Un+1 -a =Vn+1 et Un-a=Vn
D'où
Vn+1=(3/5)Vn - 2a/5 +1
On constate que (Vn) peut être géométrique pour - 2a/5 +1 =0
soit a = 5/2
2)Expression de Vn :
Vn géométrique de raison 3/5 donc
Vn = Vo (3/5)n
or Vo = Uo - a = 2 - 5/2 = -1/2
Vn = -1/2 * (3/5)n
Expression de Un
Un = Vn + a = Vn + 5/2
d'où Un = -1/2 * (3/5)n + 5/2
3) Convergence
Un+1 - Un = Vn+1 + a - (Vn + a)
= Vn+1 - Vn
= -1/2 * (3/5)n+1 - (-1/2 * (3/5)n)
= (-1/2 * (3/5)n) (3/5 - 1)
= (-1/2 * (3/5)n) (-2/5)
Un+1 - Un = 1/5 * (3/5)n)
donc Un+1 - Un >0 <=> Un croissante
Or lim Un pour n--> +oo = 5/2 (c immédiat!)
Un croissante et bornée donc Un converge
4) Sn?
On peut repartir de Vn = Un - a et poser Tn = Vo +V1 +... + Vn somme
des n premiers termes d'une suite géométrique de premier terme
Vo=-1/2 et de raison q=3/5 (cf. cours)
On note que Tn = Uo - a + U1 - a +...+ Un - a
d'où Tn = Sn - (n+1)a
d'où Sn = Tn + (n+1)a
On trouve Sn = -5/4 * ( 1 - (3/5)n+1) + 5/2 (n+1)
Ensuite étudier convergence de Sn (qui diverge...)
Je te laisse refaire calcul et raisonnement pour question 4 à partir
des indications : dis-moi si pb!
à bientôt
Guille64
1/ et 2/
V(n) = U(n) - a
V(n+1) = U(n+1) - a
V(n+1) = (3/5)U(n) + 1 - a
A identifier avec
V(n+1) = q.(U(n) - a)
-> le système:
(3/5) = q
1 - a = -qa
-> a(1-q) = 1
a = 1/(2/5) = 5/2
Donc la suite V(n) = U(n) - (5/2) est géométrique de raison q = 3/5
On a V(0) = U(0) - (5/2) = 2 - (5/2) = -1/2
V(n) = -(1/2). (3/5)^n
U(n) = V(n) + 5/2
U(n) = (5/2) - (1/2). (3/5)^n
-----
3/
Un est croissante et lim(n->oo) Un = 5/2.
Un converge vers 5/2
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4/
Sn = (5/2)(n+1) - (1/2).[1 + (3/5) + (3/5)² + (3/5)³ + ...(3/5)^n]
Sn = (5/2)n + (5/2) - (1/2) - (1/2).(3/5).((3/5)^n -1)/((3/5)-1)
Sn = (5/2)n + 2 + (3/4).((3/5)^n -1)
Sn = (5/2)n + 2 - (3/4).(1 - (3/5)^n)
lim(n->oo) Sn = oo
Sn diverge.
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Sauf distraction.
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