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Vérification exercice : Suites, récurrence, puissances itérées

Posté par
Amarski
06-08-15 à 22:40

Bonjour à tous !
Je suis en TES et j'entre en prépa ECE l'année prochaine (dommage que l'on ne puisse pas l'indiquer sur son profil d'ailleurs, il n'y a pas que maths sup comme prépas ) et j'aimerais que vous vérifiiez la solution que j'ai trouvé à cet exercice portant sur les suites :

"u indice n" sera noté u(n)
"a puissance b" sera noté a^b
"a multiplié par b" sera noté a . b
"a divisé par b" sera noté a/b

Soit a un réel différent de 1 et b un réel positif non nul. Déterminer le terme général u(n) de la suite (u(n)) (n élement de N) telle que u(0)>0 et pour tout entier naturel n, u(n+1) = b . u(n)^a

J'ai donc observé cette suite, et ne pouvant la reconsidérer sous une forme plus "usuelle" j'ai cherché les premiers termes et j'ai conjecturé que pour tout entier naturel n, u(n) = b^((1-a^n)/(1-a)) . u(n)^a↑↑n puis je l'ai démontré par récurrence.

Or, vous l'avez remarqué, cette solution utilise les flèches de Knuth, représentées ici par ↑↑.
Et cela me semble étrange de devoir arriver à utiliser ces outils (que je ne suis pas sûr de maîtriser, par ailleurs).

Ma solution est-elle correcte ?
Si oui, est-il indispensable d'utiliser les puissances itérées, ou voyez-vous une autre solution ?

PS : J'ai bien lu l'avertissement concernant les documents originaux (j'ai d'ailleurs recopié la consigne sous forme de texte) mais honnêtement la solution serait illisible à l'ordinateur, il y a des flèches de Knuth, des fractions avec puissances donc je pense qu'il est préférable de montrer une photo.

Vérification exercice : Suites, récurrence, puissances itérées

Posté par
deque
re : Vérification exercice : Suites, récurrence, puissances itér 06-08-15 à 23:58

Pourquoi utiliser des outils qu'on ne maîtrise pas (qui ne sont pas au programme de prépa du tout si je ne m'abuse) et faire compliqué ?
Il suffit d'écrire les premiers termes de la suite:
u_1 = b \times u_0^a ,
 \\  u_2 = b \times u_1^a = b \times (b \times u_0^a)^a=b^{a+1}\times u_0^{2a} 
 \\ etc.
 \\
Tu vois apparaître le motif ?

Posté par
deque
re : Vérification exercice : Suites, récurrence, puissances itér 07-08-15 à 00:01

Edit: lire u_2=b^{a+1}\times u_0^{a^2}

Posté par
Amarski
re : Vérification exercice : Suites, récurrence, puissances itér 07-08-15 à 09:42

Pourquoi ? Simplement parce que je n'y arrivais pas autrement...

Le dernier facteur de u(3) est ensuite u(0)^a^2^a : est-ce que c'est égal à u(0)^a^3 ? Cela me semblait bizarre.

Posté par
Amarski
re : Vérification exercice : Suites, récurrence, puissances itér 07-08-15 à 09:50

Et ce que je ne parviens absolument pas à comprendre dans ta solution (que j'avais trouvée et rejetée avant), c'est comment (u_0^a)^a peut être toujours égal à (u_0^a)^2) car a peut être différent de 2.

Posté par
david9333
re : Vérification exercice : Suites, récurrence, puissances itér 07-08-15 à 11:21

Bonjour,

Ce sont les règles de calcul sur les puissances vues en 4ème. (a^b)^c=a^{bc}. Donc (u_0^a)^2=u_0^{2a} !

Donc il n'y a pas de puissances itérées !

Posté par
Amarski
re : Vérification exercice : Suites, récurrence, puissances itér 07-08-15 à 18:18

Ah OK merci !
Donc ma solution était fausse ? Il faut remplacer u(0)^a↑↑n par u_0^{n * a} ?

Posté par
david9333
re : Vérification exercice : Suites, récurrence, puissances itér 07-08-15 à 18:29

non.

u_3=b\times u_2^a=b\times (b^{a+1})^a\times(u_0^{a^2})^a=b^{1+a(a+1)}\times u_0^{a^2\times a}=b^{1+a+a^2}u_0^{a^3}=b^{\frac{1-a^3}{1-a}}u_0^{a^3}

Est-ce que tu vois quel va être le résultat maintenant ?

Posté par
Amarski
re : Vérification exercice : Suites, récurrence, puissances itér 07-08-15 à 19:19

Mais si (a^b)^c = a^{bc} alors (u_0^a)^n = u_0^{an}, non ?

Posté par
david9333
re : Vérification exercice : Suites, récurrence, puissances itér 07-08-15 à 19:39

Ce que tu écris est juste, mais ce qui apparaît dans la récurrence c'est (u_0^{a^n})=u_0^{a^{n+1}}

Posté par
david9333
re : Vérification exercice : Suites, récurrence, puissances itér 07-08-15 à 19:40

Lire (u_0^{a^n})^a=u_0^{a^{n+1}}

Posté par
Amarski
re : Vérification exercice : Suites, récurrence, puissances itér 07-08-15 à 20:41

Ca marche ! Merci beaucoup !



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