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

Exercice 8

Calcul

Une entreprise propose à une nouvelle salariée, payée 21 60021\,600 euros la première année, deux contrats :

• contrat A : son salaire annuel augmente de 2 %2\,\% chaque année ;

• contrat B : son salaire annuel augmente de 500500 euros chaque année.

1. On note ana_n et bnb_n les salaires annuels de la nn-ième année avec chaque contrat. Quelle est la nature de chacune des suites (an)(a_n) et (bn)(b_n) ? Exprimer ana_n et bnb_n en fonction de nn.

2. Calculer, pour chaque contrat, le total perçu au bout de 1010 ans, puis au bout de 2020 ans. Arrondir à l'euro.

3. À l'aide de la calculatrice, déterminer à partir de combien d'années le total perçu avec le contrat A dépasse celui perçu avec le contrat B.

Corrigé

1. Augmenter de 2 %2\,\%, c'est multiplier par 1,021{,}02 : (an)(a_{n}) est géométrique de raison 1,021{,}02. Augmenter de 500500 euros, c'est ajouter 500500 : (bn)(b_{n}) est arithmétique de raison 500500. Comme le premier terme est d'indice 11 : an=21 600×1,02 n−1;bn=21 600+500 (n−1)\boxed{a_{n}=21\,600\times 1{,}02^{\,n-1}} \qquad ; \qquad \boxed{b_{n}=21\,600+500\,(n-1)}

2. Contrat A. Somme de NN termes géométriques : AN=21 600×1−1,02N1−1,02=21 600×1,02N−10,02A_{N}=21\,600\times\frac{1-1{,}02^{N}}{1-1{,}02}=21\,600\times\frac{1{,}02^{N}-1}{0{,}02} d'où A10≈236 514A_{10}\approx\boxed{236\,514} euros et A20≈524 823A_{20}\approx\boxed{524\,823} euros.

Contrat B. Somme de NN termes arithmétiques, avec b10=26 100b_{10}=26\,100 et b20=31 100b_{20}=31\,100 : B10=10×21 600+26 1002=238 500 eurosB_{10}=10\times\frac{21\,600+26\,100}{2}=\boxed{238\,500} \text{ euros}

B20=20×21 600+31 1002=527 000 eurosB_{20}=20\times\frac{21\,600+31\,100}{2}=\boxed{527\,000} \text{ euros} Sur 1010 comme sur 2020 ans, le contrat B est plus avantageux.

3. La calculatrice, par exemple avec un tableau de valeurs de ANA_{N} et BNB_{N}, donne :

NAN (euros)BN (euros)23≈623 051623 30024≈657 112656 400\begin{array}{|c||c|c|} \hline N & A_{N}\text{ (euros)} & B_{N}\text{ (euros)} \\ \hline 23 & \approx 623\,051 & 623\,300 \\ \hline 24 & \approx 657\,112 & 656\,400 \\ \hline \end{array}

le contrat A devient plus avantageux aˋ partir de 24 ans\boxed{\text{le contrat A devient plus avantageux à partir de } 24 \text{ ans}} Au début, l'augmentation de 2 %2\,\% ne représente que 432432 euros, moins que 500500 euros ; mais elle porte sur un salaire qui grandit, et finit par dépasser toute augmentation fixe. Une croissance géométrique de raison q>1q>1 finit toujours par l'emporter sur une croissance arithmétique, même si celle-ci est plus rapide au départ.

Dans l'édifice

Thèmes

évolution en pourcentage, modélisation, seuil, suite géométrique, suite arithmétique, sommes de termes

Notions

suite

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