Suites, sujet 2. Suite divergente. D'après sujet Bac S, Polynésie, juin 2012
Nouveau message
Spécialité mathématiques - Travailler sur des sujets du bac
Suites, sujet 2. Suite divergente. D'après sujet Bac S, Polynésie, juin 2012
Spécialité mathématiques - Travailler sur des sujets du bac
Suites, sujet 2. Suite divergente. D'après sujet Bac S, Polynésie, juin 2012
Signaler une erreur
Spécialité mathématiques - Travailler sur des sujets du bac
Suites, sujet 2. Suite divergente. D'après sujet Bac S, Polynésie, juin 2012
Spécialité mathématiques - Travailler sur des sujets du bac
Suites, sujet 2. Suite divergente. D'après sujet Bac S, Polynésie, juin 2012
Imprimer
Spécialité mathématiques - Travailler sur des sujets du bac
Suites, sujet 2. Suite divergente. D'après sujet Bac S, Polynésie, juin 2012
Spécialité mathématiques - Travailler sur des sujets du bac
Suites, sujet 2. Suite divergente. D'après sujet Bac S, Polynésie, juin 2012
Énoncé
On considère la suite (un) définie par
.
![\left\{\begin{matrix}u_{0}= 0\\\mathrm{pour\, tout}\, n\in \mathbb{N},\, u_{n+1}= 3u_{n}-2n+3\end{matrix}\right.](https://static1.assistancescolaire.com/t/images/t_spemat_rde07_m1.png)
1. Calculer u1 et u2.
a. Démontrer par récurrence que, pour tout entier naturel n,
.
![u_{n}\geqslant n](https://static1.assistancescolaire.com/t/images/t_spemat_rde07_m2.png)
b. Justifier que la suite (un) est croissante.
c. Déterminer la limite de la suite (un).
2. Pourquoi peut-on affirmer qu'il existe au moins un entier n0 tel que, pour tout
,
? L'ensemble des entiers n0 tels que
est donc un sous-ensemble non vide de
, ce sous-ensemble admet donc un plus petit élément m0. On s'intéresse maintenant au plus petit entier m0.
![n\geqslant n_{0}](https://static1.assistancescolaire.com/t/images/t_spemat_rde07_m3.png)
![u_{n}\geqslant 10^{p}](https://static1.assistancescolaire.com/t/images/t_spemat_rde07_m4.png)
![n\geqslant n_{0}\Rightarrow u_{n}\geqslant 10^{p}](https://static1.assistancescolaire.com/t/images/t_spemat_rde07_m5.png)
![Ensemble N](https://static1.assistancescolaire.com/t/images/mn.png)
3. Proposer un script en Python qui, pour une valeur de p donnée en entrée, affiche en sortie la valeur du plus petit entier m0 tel que
. Déterminer à l'aide du programme cet entier m0 pour la valeur p = 3.
![n\geqslant m_{0}\Rightarrow u_{n}\geqslant 10^{p}](https://static1.assistancescolaire.com/t/images/t_spemat_rde07_m6.png)
La bonne méthode
1. On remplace n par 0 puis par 1 dans la relation définissant la suite.
2. a. On procède, comme l'énoncé le demande, par récurrence. On prend bien soin d'argumenter correctement l'hérédité.
2. b. On évalue le signe de un+1 − un à la lumière de ce qui précède.
2. c. On utilise le théorème de comparaison.
3. Il faut revenir à la définition du résultat obtenu à la question précédente.
4. Il s'agit d'un algorithme dit de seuil, on construit une boucle tant que.
Corrigé
1. On a u1 = 3u0 − 2 × 0 + 3 = 3 et u2 = 3u1 − 2 × 1 + 3 = 10.
a. On procède par récurrence. Soit
la suite de propositions de terme général : un
n.
![\left ( P_{n} \right )_{n\in \mathbb{N}}](https://static1.assistancescolaire.com/t/images/t_spemat_rde07_m7.png)
![supérieur ou égal](https://static1.assistancescolaire.com/t/images/s_ge.png)
• Initialisation : u0 = 0
0. Donc la proposition est vraie au rang 0.
![supérieur ou égal](https://static1.assistancescolaire.com/t/images/s_ge.png)
• Hérédité : Soit n un entier naturel tel que Pn est vraie. On a un
n. Or un+1 = 3un − 2n + 3
3n − 2n + 3
n + 1. Donc Pn+1 est vraie et la proposition est héréditaire.
![supérieur ou égal](https://static1.assistancescolaire.com/t/images/s_ge.png)
![supérieur ou égal](https://static1.assistancescolaire.com/t/images/s_ge.png)
![supérieur ou égal](https://static1.assistancescolaire.com/t/images/s_ge.png)
En vertu du principe de récurrence, Pn est vraie pour tout entier naturel n, donc un
n pour tout
.
![supérieur ou égal](https://static1.assistancescolaire.com/t/images/s_ge.png)
![n\in \mathbb{N}](https://static1.assistancescolaire.com/t/images/t_spemat_rde07_m8.png)
b. Quel que soit
, un+1 − un = 2un − 2n + 3 = 2(un − n) + 3
3 > 0, puisque un − n
0 pour tout
. La suite (un) est donc croissante.
![n\in \mathbb{N}](https://static1.assistancescolaire.com/t/images/t_spemat_rde07_m9.png)
![supérieur ou égal](https://static1.assistancescolaire.com/t/images/s_ge.png)
![supérieur ou égal](https://static1.assistancescolaire.com/t/images/s_ge.png)
![n\in \mathbb{N}](https://static1.assistancescolaire.com/t/images/t_spemat_rde07_m10.png)
c. La suite (un) est croissante et non majorée, car pour tout
, un
n. On a donc
.
![n\in \mathbb{N}](https://static1.assistancescolaire.com/t/images/t_spemat_rde07_m11.png)
![supérieur ou égal](https://static1.assistancescolaire.com/t/images/s_ge.png)
![\lim_{n\rightarrow +\infty }\: u_{n}= +\infty](https://static1.assistancescolaire.com/t/images/t_spemat_rde07_m12.png)
2. Comme la suite tend vers
, par définition, quel que soit le réel A, il existe un entier N tel que quel que soit
,
. Pour A = 10p, il existe au moins un entier n0 tel que quel que soit
,
.
![+\infty](https://static1.assistancescolaire.com/t/images/t_spemat_rde07_m13.png)
![n\in \mathbb{N}](https://static1.assistancescolaire.com/t/images/t_spemat_rde07_m14.png)
![n\, \geqslant N\Rightarrow u_{n}\geqslant A](https://static1.assistancescolaire.com/t/images/t_spemat_rde07_m15.png)
![n\in \mathbb{N}](https://static1.assistancescolaire.com/t/images/t_spemat_rde07_m16.png)
![n\, \geqslant n_{0}\Rightarrow u_{n}\, \geqslant 10^{p}](https://static1.assistancescolaire.com/t/images/t_spemat_rde07_m17.png)
3. On construit le script Python sous la forme d'une fonction Seuil(p) dont l'argument p est l'entier exposant de 10. Le rang est contenu dans la variable n qui est initialisée à 0 et qui augmente d'une unité tant que le test un
10p n'est pas vérifié. Chaque terme de la suite (un) est contenu dans la variable u, celle-ci est initialisée à 0 et se transforme en prenant la valeur donnée par la définition de la suite.
Si on fait fonctionner ce script en tapant print(Seuil(3)), on lit la réponse 7. L'entier 7 est le premier entier pour lequel un > 1000.
![supérieur ou égal](https://static1.assistancescolaire.com/t/images/s_ge.png)
| def Seuil(p): |
| u=0 |
| n=0 |
| while u<10**p: |
| u=3*u-2*n+3 |
| n=n+1 |
| return n |
Si on fait fonctionner ce script en tapant print(Seuil(3)), on lit la réponse 7. L'entier 7 est le premier entier pour lequel un > 1000.
Corrigé
1. On a u1 = 3u0 − 2 × 0 + 3 = 3 et u2 = 3u1 − 2 × 1 + 3 = 10.
a. On procède par récurrence. Soit
la suite de propositions de terme général : un
n.
![\left ( P_{n} \right )_{n\in \mathbb{N}}](https://static1.assistancescolaire.com/t/images/t_spemat_rde07_m7.png)
![supérieur ou égal](https://static1.assistancescolaire.com/t/images/s_ge.png)
• Initialisation : u0 = 0
0. Donc la proposition est vraie au rang 0.
![supérieur ou égal](https://static1.assistancescolaire.com/t/images/s_ge.png)
• Hérédité : Soit n un entier naturel tel que Pn est vraie. On a un
n. Or un+1 = 3un − 2n + 3
3n − 2n + 3
n + 1. Donc Pn+1 est vraie et la proposition est héréditaire.
![supérieur ou égal](https://static1.assistancescolaire.com/t/images/s_ge.png)
![supérieur ou égal](https://static1.assistancescolaire.com/t/images/s_ge.png)
![supérieur ou égal](https://static1.assistancescolaire.com/t/images/s_ge.png)
En vertu du principe de récurrence, Pn est vraie pour tout entier naturel n, donc un
n pour tout
.
![supérieur ou égal](https://static1.assistancescolaire.com/t/images/s_ge.png)
![n\in \mathbb{N}](https://static1.assistancescolaire.com/t/images/t_spemat_rde07_m8.png)
b. Quel que soit
, un+1 − un = 2un − 2n + 3 = 2(un − n) + 3
3 > 0, puisque un − n
0 pour tout
. La suite (un) est donc croissante.
![n\in \mathbb{N}](https://static1.assistancescolaire.com/t/images/t_spemat_rde07_m9.png)
![supérieur ou égal](https://static1.assistancescolaire.com/t/images/s_ge.png)
![supérieur ou égal](https://static1.assistancescolaire.com/t/images/s_ge.png)
![n\in \mathbb{N}](https://static1.assistancescolaire.com/t/images/t_spemat_rde07_m10.png)
c. La suite (un) est croissante et non majorée, car pour tout
, un
n. On a donc
.
![n\in \mathbb{N}](https://static1.assistancescolaire.com/t/images/t_spemat_rde07_m11.png)
![supérieur ou égal](https://static1.assistancescolaire.com/t/images/s_ge.png)
![\lim_{n\rightarrow +\infty }\: u_{n}= +\infty](https://static1.assistancescolaire.com/t/images/t_spemat_rde07_m12.png)
2. Comme la suite tend vers
, par définition, quel que soit le réel A, il existe un entier N tel que quel que soit
,
. Pour A = 10p, il existe au moins un entier n0 tel que quel que soit
,
.
![+\infty](https://static1.assistancescolaire.com/t/images/t_spemat_rde07_m13.png)
![n\in \mathbb{N}](https://static1.assistancescolaire.com/t/images/t_spemat_rde07_m14.png)
![n\, \geqslant N\Rightarrow u_{n}\geqslant A](https://static1.assistancescolaire.com/t/images/t_spemat_rde07_m15.png)
![n\in \mathbb{N}](https://static1.assistancescolaire.com/t/images/t_spemat_rde07_m16.png)
![n\, \geqslant n_{0}\Rightarrow u_{n}\, \geqslant 10^{p}](https://static1.assistancescolaire.com/t/images/t_spemat_rde07_m17.png)
3. On construit le script Python sous la forme d'une fonction Seuil(p) dont l'argument p est l'entier exposant de 10. Le rang est contenu dans la variable n qui est initialisée à 0 et qui augmente d'une unité tant que le test un
10p n'est pas vérifié. Chaque terme de la suite (un) est contenu dans la variable u, celle-ci est initialisée à 0 et se transforme en prenant la valeur donnée par la définition de la suite.
Si on fait fonctionner ce script en tapant print(Seuil(3)), on lit la réponse 7. L'entier 7 est le premier entier pour lequel un > 1000.
![supérieur ou égal](https://static1.assistancescolaire.com/t/images/s_ge.png)
| def Seuil(p): |
| u=0 |
| n=0 |
| while u<10**p: |
| u=3*u-2*n+3 |
| n=n+1 |
| return n |
Si on fait fonctionner ce script en tapant print(Seuil(3)), on lit la réponse 7. L'entier 7 est le premier entier pour lequel un > 1000.
Nouveau message
Spécialité mathématiques - Travailler sur des sujets du bac
Suites, sujet 2. Suite divergente. D'après sujet Bac S, Polynésie, juin 2012
Spécialité mathématiques - Travailler sur des sujets du bac
Suites, sujet 2. Suite divergente. D'après sujet Bac S, Polynésie, juin 2012
Signaler une erreur
Spécialité mathématiques - Travailler sur des sujets du bac
Suites, sujet 2. Suite divergente. D'après sujet Bac S, Polynésie, juin 2012
Spécialité mathématiques - Travailler sur des sujets du bac
Suites, sujet 2. Suite divergente. D'après sujet Bac S, Polynésie, juin 2012
Imprimer
Spécialité mathématiques - Travailler sur des sujets du bac
Suites, sujet 2. Suite divergente. D'après sujet Bac S, Polynésie, juin 2012
Spécialité mathématiques - Travailler sur des sujets du bac
Suites, sujet 2. Suite divergente. D'après sujet Bac S, Polynésie, juin 2012