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ExercicePremière — Sommes de termes d'une suite arithmétique · Sommes de termes d'une suite arithmétique

Exercice 5

Calcul

Calculer la somme des termes de chacune des suites arithmétiques suivantes.

1. v1=7v_1=7 et raison −2-2 : calculer v1+v2+⋯+v20v_1+v_2+\dots+v_{20}.

2. w1=100w_1=100 et raison −7-7 : calculer w1+w2+⋯+w20w_1+w_2+\dots+w_{20}.

Les deux suites sont décroissantes : l'une des deux sommes est-elle négative ?

Corrigé

1. La suite commence au rang 11 : vn=v1+(n−1)r=7−2(n−1)=9−2nv_{n}=v_{1}+(n-1)r=7-2(n-1)=9-2n, donc v20=9−40=−31v_{20}=9-40=-31. La somme compte 2020 termes : v1+v2+⋯+v20=20×v1+v202=20×7−312=−240v_{1}+v_{2}+\dots+v_{20}=20\times\frac{v_{1}+v_{20}}{2}=20\times\frac{7-31}{2}=\boxed{-240}

2. De même, wn=100−7(n−1)w_{n}=100-7(n-1), donc w20=100−133=−33w_{20}=100-133=-33 : w1+w2+⋯+w20=20×100−332=10×67=670w_{1}+w_{2}+\dots+w_{20}=20\times\frac{100-33}{2}=10\times 67=\boxed{670}

La première somme est négative, la seconde est positive. Le signe d'une telle somme dépend du signe de la moyenne premier terme+dernier terme2\dfrac{\text{premier terme}+\text{dernier terme}}{2} : dans le premier cas les termes deviennent négatifs très tôt (v5=−1v_{5}=-1), et les termes négatifs l'emportent ; dans le second, les termes restent positifs jusqu'à w15=2w_{15}=2, et les termes positifs l'emportent largement.

Dans l'édifice

Thèmes

sommes de termes, suite arithmétique

Notions

suite

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