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ExerciceTerminale, chapitre 1 — Suites numériques · Raisonnement par récurrence

Exercice 6

Démonstration

Soit (un)(u_n) la suite définie par u0=0u_0 = 0 et pour tout n∈ℕn \in \mathbb{N}, un+1=3un−2n+3u_{n+1} = 3u_n - 2n + 3.

Démontrer que, pour tout entier naturel nn, un≥nu_n \geq n.

Corrigé

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

Initialisation : Pour n=0n=0 : u0=0⩾0u_0=0\geqslant 0. Donc P0P_0 est vraie.

Hérédité : Soit k∈ℕk\in\mathbb{N}. Supposons que uk⩾ku_k\geqslant k. En multipliant cette inégalité par 3>03>0, puis en ajoutant −2k+3-2k+3 : uk+1=3uk−2k+3⩾3k−2k+3⩾k+3⩾k+1\begin{aligned} u_{k+1}=3u_k-2k+3 &\geqslant 3k-2k+3\\ &\geqslant k+3\\ &\geqslant k+1 \end{aligned} ce qui prouve Pk+1P_{k+1}.

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

Dans l'édifice

Thèmes

récurrence, suite définie par récurrence, minoration, inégalité

Notions

suite

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