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

Exercice 6

Calcul

Soit (un)(u_n) une suite géométrique à termes positifs telle que u2=12u_2=12 et u5=96u_5=96.

1. Déterminer la raison qq, puis le premier terme u0u_0.

2. Exprimer unu_n en fonction de nn.

3. Calculer u0+u1+⋯+u9u_0+u_1+\dots+u_{9}.

4. Déterminer, à l'aide de la calculatrice, le plus petit entier nn tel que un>10 000u_n>10\,000.

Corrigé

1. D'après la formule un=up×qn−pu_{n}=u_{p}\times q^{n-p} avec n=5n=5 et p=2p=2 : u5=u2×q3  ⟺  96=12 q3  ⟺  q3=8  ⟺  q=2u_{5}=u_{2}\times q^{3} \iff 96=12\,q^{3} \iff q^{3}=8 \iff \boxed{q=2} car 22 est le seul réel dont le cube vaut 88. Puis u2=u0×q2u_{2}=u_{0}\times q^{2}, d'où u0=124=3u_{0}=\dfrac{12}{4}=\boxed{3}.

2. un=3×2n\boxed{u_{n}=3\times 2^{n}} Contrôle : u2=3×4=12u_{2}=3\times 4=12 et u5=3×32=96u_{5}=3\times 32=96.

3. La somme compte 1010 termes : u0+⋯+u9=3×1−2101−2=3×1 023=3 069u_{0}+\dots+u_{9}=3\times\frac{1-2^{10}}{1-2}=3\times 1\,023=\boxed{3\,069}

4. La suite est croissante, puisque un+1=2un>unu_{n+1}=2u_{n}>u_{n}. La calculatrice donne u11=3×2 048=6 144u_{11}=3\times 2\,048=6\,144 et u12=3×4 096=12 288u_{12}=3\times 4\,096=12\,288. n=12\boxed{n=12}

Dans l'édifice

Thèmes

sommes de termes, suite géométrique, seuil

Notions

suite

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