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ExercicePremière, chapitre 2 — Suites · Généralités

Exercice 6

Calcul

Les suites suivantes sont définies pour tout n∈ℕn\in\mathbb{N}. Déterminer le sens de variation de chacune d'elles en étudiant directement le signe de un+1−unu_{n+1}-u_{n}, sans chercher de formule explicite :

a) {un+1=un+n2+1u0=2\left\{ \begin{array}{ll} u_{n+1}=u_{n}+n^{2}+1\\ u_{0}=2 \end{array} \right.

b) {un+1=un−3n−2u0=10\left\{ \begin{array}{ll} u_{n+1}=u_{n}-3n-2\\ u_{0}=10 \end{array} \right.

c) {un+1=un+n−5u0=4\left\{ \begin{array}{ll} u_{n+1}=u_{n}+n-5\\ u_{0}=4 \end{array} \right.

d) {vn+1=0,8 vnv0=3\left\{ \begin{array}{ll} v_{n+1}=0,8\,v_{n}\\ v_{0}=3 \end{array} \right.

Pour la suite c), on précisera à partir de quel rang la suite est croissante. Pour la suite d), on pourra étudier le quotient vn+1vn\dfrac{v_{n+1}}{v_{n}} après avoir justifié que tous les termes sont strictement positifs.

Corrigé

La relation de récurrence donne directement la différence entre deux termes consécutifs.

a) un+1−un=n2+1>0u_{n+1}-u_{n}=n^{2}+1>0 pour tout nn : la suite est croissante\boxed{\text{la suite est croissante}}

b) un+1−un=−3n−2<0u_{n+1}-u_{n}=-3n-2<0 pour tout n∈ℕn\in\mathbb{N} : la suite est deˊcroissante\boxed{\text{la suite est décroissante}}

c) un+1−un=n−5u_{n+1}-u_{n}=n-5, dont le signe change : n−5<0 si n⩽4;n−5=0 si n=5;n−5>0 si n⩾6n-5<0 \text{ si } n\leqslant 4 \qquad ; \qquad n-5=0 \text{ si } n=5 \qquad ; \qquad n-5>0 \text{ si } n\geqslant 6

la suite deˊcroıˆt jusqu’au rang 5, puis est croissante aˋ partir du rang 5\boxed{\text{la suite décroît jusqu'au rang }5\text{, puis est croissante à partir du rang }5}

d) Tous les termes sont strictement positifs : v0=3>0v_{0}=3>0, et si vn>0v_{n}>0 alors vn+1=0,8 vn>0v_{n+1}=0,8\,v_{n}>0. On peut donc former le quotient : vn+1vn=0,8<1d’ouˋla suite est deˊcroissante\frac{v_{n+1}}{v_{n}}=0,8<1 \qquad\text{d'où}\qquad \boxed{\text{la suite est décroissante}}

Dans l'édifice

Thèmes

suites, suite définie par récurrence, forme explicite, sens de variation

Notions

suite

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