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ExerciceTerminale, chapitre 1 — Suites numériques · Raisonnement par récurrence

Exercice 4

Démonstration

Soit uu la suite définie par u0=12u_0 = \dfrac{1}{2} et pour tout n∈ℕn \in \mathbb{N}, un+1=3un1+2unu_{n+1} = \dfrac{3u_n}{1 + 2u_n}.

Montrer à l'aide d'un raisonnement par récurrence que pour tout n∈ℕn \in \mathbb{N}, 0<un0 < u_n.

Corrigé

Démontrons par récurrence la propriété suivante : ∀n∈ℕ,Pn:« un>0 »\forall n\in\mathbb{N},\quad P_n : «\,u_n>0\,»

Initialisation : Pour n=0n=0 : u0=12>0u_0=\dfrac{1}{2}>0. Donc P0P_0 est vraie.

Hérédité : Soit k∈ℕk\in\mathbb{N}. Supposons que uk>0u_k>0. Alors 3uk>03u_k>0 et 1+2uk>1>01+2u_k>1>0 : le quotient uk+1=3uk1+2uku_{k+1}=\dfrac{3u_k}{1+2u_k} est bien défini, et c'est un quotient de deux nombres strictement positifs, donc uk+1>0u_{k+1}>0, ce qui prouve Pk+1P_{k+1}.

Conclusion : Par principe de récurrence : ∀n∈ℕ,  un>0\boxed{\forall n\in\mathbb{N},\; u_n>0}

Dans l'édifice

Thèmes

récurrence, suite définie par récurrence, minoration, inégalité

Notions

suite

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