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ExerciceMaths Sup – MPSI, chapitre 7 — Nombres réels et suites numériques · Suites particulières

Exercice 36

Calcul

Soit (zn)(z_{n}) une suite complexe telle que zn+1=3zn−zn‾z_{n+1} = 3z_{n} - \overline{z_{n}} pour tout nn. En écrivant zn=xn+iynz_{n} = x_{n} + \mathrm{i} y_{n}, exprimer znz_{n} en fonction de z0z_{0} et de nn. Pour quelles valeurs de z0z_{0} la suite converge-t-elle ? Même question avec zn+1=15(3zn−2zn‾)z_{n+1} = \frac{1}{5}\big(3z_{n} - 2\overline{z_{n}}\big).

Corrigé

Avec zn=xn+iynz_{n} = x_{n} + \mathrm{i} y_{n}, on a 3zn−zn‾=2xn+4iyn3z_{n} - \overline{z_{n}} = 2x_{n} + 4\mathrm{i} y_{n} : les suites (xn)(x_{n}) et (yn)(y_{n}) sont géométriques. zn=2nRe⁡z0+i 4nIm⁡z0, convergente si et seulement si z0=0\boxed{z_{n} = 2^{n}\operatorname{Re} z_{0} + \mathrm{i}\,4^{n}\operatorname{Im} z_{0}, \text{ convergente si et seulement si } z_{0} = 0} Pour la seconde relation, 15(3zn−2zn‾)=xn5+iyn\frac{1}{5}(3z_{n} - 2\overline{z_{n}}) = \frac{x_{n}}{5} + \mathrm{i} y_{n} : zn=Re⁡z05n+iIm⁡z0→n→+∞iIm⁡z0, pour tout z0\boxed{z_{n} = \frac{\operatorname{Re} z_{0}}{5^{n}} + \mathrm{i}\operatorname{Im} z_{0} \xrightarrow[n \to +\infty]{} \mathrm{i}\operatorname{Im} z_{0}, \text{ pour tout } z_{0}} La relation n'est pas ℂ\mathbb{C}-linéaire, à cause de la conjugaison : on ne peut pas la traiter comme une suite géométrique complexe, mais elle se découple en deux suites réelles.

Dans l'édifice

Thèmes

suites particulières, limites de suites, suites complexes

Notions

suite, limite d'une suite

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