Mathématiques

Question

Bonjour, pourriez vous m'apporter votre aide pour cet exercice?

on définit la suite (un)  par: uo=13,
pour tout entier naturel n, un+1=1/5un + 4/5
la suite (Sn) par : pour tout entier naturel n Sn= Sigma(k=o n) uk= uo+u1+u2+... un

-Montrer par récurrence que un= 1+12/(5^n)
-déduire la limite de la suite un
-determiner le sens de variation de Sn
-Calculer sn en fonction de n
-determiner la suite de Sn

Merci d'avance

1 Réponse

  • Bonjour
    -Montrer par récurrence que Un= 1+12/(5^n)

    Initialisation
    U0=13
    1+12/(5^0)=13, donc la propriété est vraie au rang 0
    hérédité
    supposons Un= 1+12/(5^n) et montrons que U(n+1)=Un= 1+12/(5^(n+1))
    U(n+1)=1/5Un + 4/5= 1/5*(1+12/(5^n))+4/5=1/5+ (1/5)*12/(5^n)+4/5
    =
    1+12/(5^(n+1))
    donc la propriété est héréditaire, donc vérifiée.

    -déduire la limite de la suite Un
    5^n tend vers l'infini
    donc 12/5^n tend vers 0
    donc 1+
    12/5^n tend vers 1
    donc Un tend vers 1

    -determiner le sens de variation de Sn
    S(n+1)=Sn+U(n+1)=Sn+
    1+12/(5^(n+1))
    or 1+12/(5^(n+1))>0
    donc S(n+1)>Sn
    donc Sn croissante

    -Calculer Sn en fonction de n
    Sn= Sigma(k=o à n) 1+12/5^k
    = Sigma(k=o à n) 1 +Sigma(k=o à n) 12/5^k
    12/5^k=12*(1/5)^k, suite géométrique de premier terme 12, et de raison 1/5
    donc Sigma(k=o à n) 12/5^k= 12*(1-(1/5)^(k+1))/(1-1/5)
    =12*(1-(1/5)^(k+1))/(4/5)=15*(1-(1/5)^(k+1))
    Sigma(k=o à n) 1=n+1
    donc Sn= n+1+15*(1-(1/5)^(k+1))

    -determiner (limite?) de la suite  Sn
    (1/5)^(k+1) tend vers  0
    donc 1-(1/5)^(k+1) tend vers 1
    donc 15*(1-(1/5)^(k+1)) tend vers 15
    n tend vers l'infini.
    Donc Sn tend vers l'infini





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