Cours de terminale Nous avons introduit les suites en première afin d'étudier les phénomènes répétitifs: nous avons vu ce qu'est une suite croissante, décroissante, monotone, majorée, minorée, bornée, et nous avons étudié les suites arithmétiques et géométriques. Puis, dans le premier cours de terminale, nous avons introduit la notion de convergence et nous avons appris à calculer des limites de suites. Dans ce cours, nous allons voir ce que sont des suites adjacentes, puis nous verrons des propriétés de convergence des suites et étudierons plus précisément le cas des suites définies par une relation de récurrence. Cela nous amènera ensuite à parler du raisonnement par récurrence qui permet de réaliser des démonstrations de propriétés mathématiques. Vocabulaire Pour rappel, une suite convergente est une suite qui tend vers un certain nombre, appelé limite de la suite, lorsque n tend vers l'infini. C'est donc une suite u telle qu'il existe un nombre réel l tel que. Une suite qui n'est pas convergente est dite divergente.
Écrit par Luc Giraud le 20 juillet 2019. Publié dans Cours en TS Théorème: (principe du raisonnement par récurrence) Théorème En langage mathématique Si: $n_0 \in \mathbb{N}$:$\mathcal{P}(n_0)$ (initialisation) $\forall p\geq n_0$:$\mathcal{P}(p)\Rightarrow\mathcal{P}(p+1)$ (hérédité) Alors: $\forall n\geq n_0, ~ \mathcal{P}(n)$ En langue française Si: La propriété est vraie à patir d'un certain rang $n_0 $ (initialisation) Pour tout rang $ p$ plus grand que $ n_0$, la propriété au rang $p$ entraîne la propriété au rang $p+1$. (hérédité) Alors: La propriété est vraie pour tout rang $n$ plus grand que $n_0$. Exercices Exemple 1: somme des entiers impairs Exercice 1: On considère la suite $(u_n)$ définie pour $n\geq1$ par:$$u_n=\sum_{k=1}^n (2k-1)$$ Démontrer que $u_n=n^2$. Exemple 2: somme des carrés Exercice 2: Démontrer que:$$ \sum_{k=1}^n k^2=\dfrac{n(n+1)(2n+1)}{6}. $$ Exemple 3: somme des cubes Exercice 3: Démontrer que:$$ \sum_{k=1}^n k^3=\left(\sum_{k=1}^n k\right)^2=\dfrac{n^2(n+1)^2}{4}.
0 + 4 u 0 = 4 La propriété est donc vérifiée pour le premier terme Deuxième étape: l'hérédité On suppose que l'expression un = 2n +4 est vérifiée pour un terme "n" suppérieur à zéro et l'on exprime un+1 u n+1 = u n +2 = 2n +4 +2 = 2n + 2 + 4 = 2(n+1) +4 L'expression directe de u n est donc également vérifiée au n+1 Conclusion, pour tout entier n supérieur ou égal à zéro l'expression directe de u est bien u n = 2n +4
On sait que $u_{11} = 121$ et $u_{15} = 165. $ Calculer $r, u_0, u_{100}$ puis $S = u_0 + u_1 +... + u_{100}$. Exemple 2 Soit $(u_n)$ la suite définie par $u_n = 5n - 4$. Démontrer que $(u_n)$ est arithmétique et calculer $S = u_{100}+... + u_{200}$. Exemple 3 somme des entiers pairs: Calculer $S = 2 + 4 + 6 +... + 2n$. Exemple 4 On considère la suite $(u_n)$ définie pour $n\geq1$ par:$$u_n=\sum_{k=1}^n (2k-1)$$ Démontrer que $u_n=n^2$.
On sait que $u_8 = \dfrac{1}{9}$ et $u_1 = 243$. Calculer $q, u_0, u_{100}$ puis $S = u_0 + u_1 +... + u_{100}. $ Soit $(u_n)$ la suite définie par $u_n = 5\times 4^n$. Démontrer que $(u_n)$ est géométrique et calculer $S = u_{100}+... + u_{200}$. Exemple 3: Calculer $ S = 1 + x^2 + x^4 +... + x^{2n}. $. Exemple 4: une suite arithmético-géométrique On considère les deux suites $(u_n)$ et $(v_n)$ définies, pour tout $n \in \mathbb{N}$, par: $$u_n = \dfrac{3\times 2^n- 4n+ 3}{ 2} \text{ et} v_n = \dfrac{3\times 2^n+ 4n- 3}{ 2}$$ Soit $(w_n)$ la suite définie par $w_n = u_n + v_n. $ Démontrer que $(w_n)$ est une suite géométrique. Soit $(t_n)$ la suite définie par $t_n = u_n - v_n$. Démontrer que $(t_n)$ est une suite arithmétique. Exprimer la somme suivante en fonction de $n: S_n = u_0 + u_1 +... + u_n$. Vues: 3123 Imprimer
$$ Exemple 4: inégalité de Bernoulli Exercice 4: Démontrer que:$$\forall x \in]-1;+\infty[, \forall n \in \mathbb{N}, (1+x)^n\geq 1+nx. $$ Exemple 5: Une somme télescopique Exercice 5: Démontrer que:$$ \sum_{k=1}^n \dfrac{1}{p(p+1)}=\dfrac{n}{n+1}. $$ Exemple 6: Une dérivée nième Exercice 6: Démontrer que:$$ \forall n\in \mathbb{N}, \cos^{(n)}(x)=\cos(x+n\dfrac{\pi}{2}) \text{ et} \sin^{(n)}(x)=\sin(x+n\dfrac{\pi}{2}). $$ Exemple 7: Un produit remarquable Exercice 7: Démontrer que:$$ \forall x\in \mathbb{R}, \forall n\in \mathbb{N} ~ x^n-a^n=(x-a)(x^{n-1}+ax^{n-2}+... +a^{n-1}). $$ Exemple 8: Arithmétique Exercice 8: Démontrer que:$$ \ \forall n\in \mathbb{N} ~ 3^{n+6}-3^n \text{ est divisible par} 7. $$ Vues: 3122 Imprimer