Récurrence
Bonjour pouvez-vous me dire s'il y a des erreurs merci d'avance.
On considère la suite (Un) définie par U0 = 2 et pour tout entier naturel n, Un+1 = 0,2Un + 3 * 0,5n
1. Démontrer par récurrence que, pour tout entier n supérieur ou égal à 1,
Unest supérieur ou égal 3,75 *0,5n
Ma réponse.
Notons Pn la propriété : Un >= 3,75 * 0,5n
Initialisation. Pour n=1 U1>= 3,75 * 0,51
3,4 >= 1,875 Donc P1 est vraie
Hérédité. Supposons qu'il existe un entier k >= 1 pour lequel Pk soit vraie ie: Uk >= 3,75 * 0,5 k,
et montrons qu'alors Pk+1 est vraie ie: Uk+1 >= 3,75 * 0,5 k+1
On a : Uk >= 3,75 * 0,5k
0,2Uk >= 3,75 * 0,5k * 0,2
0,2Uk + 3 * 0,5 k >= 0,75 * 0,5 k + 3 * 0,5k
Uk+1 >= 0,5k * ( 0,75 +3 )
>= 0,5k * 3,75
Donc Pk+1 est vraie.
Pour tout entier n>=1, Pn est vraie.
On considère la suite (Un) définie par U0 = 2 et pour tout entier naturel n, Un+1 = 0,2Un + 3 * 0,5n
1. Démontrer par récurrence que, pour tout entier n supérieur ou égal à 1,
Unest supérieur ou égal 3,75 *0,5n
Ma réponse.
Notons Pn la propriété : Un >= 3,75 * 0,5n
Initialisation. Pour n=1 U1>= 3,75 * 0,51
3,4 >= 1,875 Donc P1 est vraie
Hérédité. Supposons qu'il existe un entier k >= 1 pour lequel Pk soit vraie ie: Uk >= 3,75 * 0,5 k,
et montrons qu'alors Pk+1 est vraie ie: Uk+1 >= 3,75 * 0,5 k+1
On a : Uk >= 3,75 * 0,5k
0,2Uk >= 3,75 * 0,5k * 0,2
0,2Uk + 3 * 0,5 k >= 0,75 * 0,5 k + 3 * 0,5k
Uk+1 >= 0,5k * ( 0,75 +3 )
>= 0,5k * 3,75
Donc Pk+1 est vraie.
Pour tout entier n>=1, Pn est vraie.
Réponses
-
Bonjour.
Y a-t-il une étape de calcul dont tu n'es pas sûr ? Si oui, démontre-la.
Cordialement. -
Après avoir réfléchi je pense que mon erreur est à la 4e ligne du on a, quand j'ai voulu factoriser mais je ne sais pas comment faire autrement
-
Question : As-tu appliqué une règle de factorisation (*) ? Si oui, c'est juste. Si non, il va falloir apprendre les règles de factorisation, puis reprendre le calcul.
Cordialement.
(*) Règle de base : pour tous réels a, b et c, $a\times c+b\times c =(a+b) \times c = c(a+b)$. -
Merci pour vos retours.
J'ai utilisé la règle de factorisation : a = 0,75. b = 3 c = 0,5 k
Ce qui m'embête c'est que à la fin je trouve. 0,5k* 3,75. et pas. 0,5k+1 * 3,75
Est-ce quand même juste ? -
Tu as effectivement prouvé que si $U_k\geq 3,75 \times 0,5^k$ alors $U_{k+1}\geq 3,75 \times 0,5^k$.
Mais ce n'est pas ce que tu souhaitais obtenir pour pouvoir conclure par récurrence.
La question est donc de savoir si tu peux en déduire ce que tu souhaitais... -
Je souhaitais démontrer par récurrence que pour tout entier n>= 1, Un >=. 3,75 *0,5 n
J'ai prouvé l'hérédité et l'initialisation donc que la propriété est vraie pour tout n supérieur ou égal à 1, je ne comprends donc pas ce que vous voulez dire, car pour moi j'ai obtenu ce que je souhaitais. -
Lorsque tu as supposé $P_k$, as-tu prouvé $P_{k+1}$, ou as-tu prouvé autre chose ?
Peux-tu déduire $P_{k+1}$ de cette autre chose que tu as prouvée ? -
J'ai prouvé P1 et Pk+1 je ne comprends pas quand vous me dites de prouver autre chose.
-
Finalement tu te trouves des erreurs là où il n'y en a pas, mais tu ne contrôles pas que tu as trouvé ce que tu dois trouver...
Cordialement -
Ce qui me gêne c'est que au lieu de trouver 0,5k+1*3,75 je trouve 0,5k * 3,75 est-ce ça mon erreur ?
-
On te dit que ce n'est PAS une erreur... mais tu viens de le dire : ce n'est pas non plus ce que tu voulais prouver.
Je te donne un autre exemple.
On te dit que $x$ est un réel plus grand que 4 et on te demande de prouver que $x^2$ est plus grand que 5.
Tu vas calculer et dire "Bah, non, $x^2$ est plus grand que 16"... mais si tu t'arrêtes là, c'est correct mais tu n'as pas prouvé ce que l'on te demandait. Il faut une phrase de plus pour dire que 16 est plus grand que 5 et donc $x^2$ est bel et bien plus grand que 5. -
D'accord j'ai compris du coup :
Si Uk+1 est >= 3,75 * 0,5k alors il est >= à 3,75 * 0,5k+1
Et c'est la ou je prouve ce que je voulais -
Il y a une deuxième question où on me demande de déduire que la suite (Un) est décroissante.
J'ai écrit :
Notons Pn la propriété : Un+1=<Un
Initialisation: Pour n=1 0,2 * U1 + 3 * 0,5 1 =< U1
0,2 * 3,4 + 3 * 0,5 1 =< 3,4
Donc P1 est vraie
Hérédité: Supposons qu'il existe un entier k >= 1 pour lequel Pk soit vraie
ie Uk+1 =<Uk
Et montrons qu'alors Pk+1 est vraie.
ie Uk+1+1. =<. Uk+1
Uk+2 =< Uk+1
On a : UK+1 =< Uk
0,2 Uk+1. =< 0,2 Uk
0,2 Uk+1 + 3 * 0,5 k =< 0,2 Uk. + 3. * 0,5k
Uk+2=< Uk+1
Donc Pk+1 est vraie
Pour tout entier n >= 1, Pn est vraie
Pn est initialisé à n=1 et est héréditaire, donc elle est vraie pour tout entier n appartient IN.
Donc la suite ( Un) est décroissante.
Après on me pose une troisième question où il faut que je justifie que la suite est convergente.
J'ai mis que la suite est décroissante et est minoré donc elle est convergente.
Pouvez-vous me dire si c'est correct. Merci. -
C'est correct pour la décroissance.
Comment sais-tu que la suite est minorée ? Par quel nombre la minores-tu ? -
Elle est minorée par 2 comme on le voit dans l'énoncé ?
-
Je ne sais pas, je n'ai pas l'énoncé !
Par ailleurs, est-ce admis par l'énoncé ? ou bien l'as-tu démontré auparavant ?
Peut-on minorer par quelque chose de plus évident ? -
J'ai noté la phrase de l'énoncé dans le 1er message, ce n'ai pas écrit explicitement mais je ne sais pas comment le démontrer.
-
Le fait que $U_0=2$ ne nous apprend rien sur le fait que la suite soit minorée par $2$ ou non.
Il faut trouver une valeur $m$ telle que $\forall n\in\N, U_n\geq m$.
Quelle valeur $m$ relativement évidente pourrais-tu choisir ? -
3,75 * 0,5 n ?
-
Il faut trouver $m$ tel que pour tout $n$, $U_n \geq m$, donc $m$ ne peut pas dépendre de $n$, il est fixé avant.
Toi tu as dit l'nverse, pour tout $n$, il existe $m$ ($=3.75 \times 0.5^n$) tel que $U_n \geq m$.
Cela n'a strictement rien à voir. Minorer une suite, c'est minorer tous les termes par le même nombre ! Parce qu'évidemment, pour toute suite $(u_n)_n$, on a pour tout $n$ : $u_n \leq u_n$, ce n'est pas très intéressant ... -
D'accord je comprends mais je ne sais pas comment m'y prendre dans les exercices de ma leçon on me donne à chaque fois par quel nombre il est minorée ou majoré mais là non. Je ne sais pas comment commencer.
-
Pour tout $n$, on a $U_n \geq 3,75 \times 0,5^n$. C'est une minoration qui dépend de $n$. C'est compliqué d'en obtenir une minoration qui ne dépend pas de $n$ ?
Dit autrement, est-ce que c'est compliqué de minorer $3,75 \times 0,5^n$ indépendamment de $n$ ?
Dit autrement, est-ce que tu peux pas trouver un nombre $m$ tel que pour tout $n$, $3,75 \times 0,5^n \geq m$.
$m = 1$ ça marche ou pas ? $m = 0$ ça marche ou pas ? $m = -14644 \times \pi / \sqrt 2$ ça marche ou pas ?
Rappel : il suffit d'en trouver un seul qui marche (on ne demande pas le plus grand minorant, juste d'en trouver un pour dire que la suite est bien minorée), mais qui ne doit surtout pas dépendre de $n$ bien sûr ! -
Je remplace n par 1 c'est la plus petite valeur de n qu'on peut utiliser donc cela nous donne Un >= 3,75 * 0,5 n
Un est minorée par 1,875 -
Ah bon ? Et pourquoi remplacer $n$ par $1$ donnerait un minorant ? Tu l'as prouvé ? Cela donnerait un majorant car la suite est décroissante (et encore, un majorant uniquement à partir de $n=1$), mais c'est pas du tout ce qu'on veut.
La preuve, $U_2 = 1,13$, tu as l'impression que c'est plus grand que $1,875$ ?
Tu ne fais plus du tout de mathématiques là, tu balances des trucs au hasard sans rien démontrer en jouant aux devinettes. Quand bien même ce serait juste, tu n'aurais aucune idée du pourquoi car tu ne comprends plus ce que tu es en train de faire.
Et au passage mes questions sur les minorants possibles $m$ étaient bien plus simples que ce que tu essayes de faire, et aboutissaient à la réponse juste ! Pourtant tu n'as pas cherché à y répondre. -
D'accord je crois que j'ai compris un des minorants de la suite et 3,75 car 3,75 * 0,5 n est obligatoirement >= 3,75
car le carré d'un nombre est toujours positif
Est ce que cela marche ? -
Cela marche si tu appliques les règles mathématiques que tu connais. Là comme tu inventes des règles, bah évidemment ça ne marche pas.
Quelle règle mathématique te permet de dire que comme le carré d'un nombre est positif, alors $3,75 \times 0,5^n \geq 3,75$ ? Peux-tu me montrer le raisonnement complet que tu fais ? Ou alors tu te rends compte que tu n'as rien démontré et que tu viens d'inventer des règles fausses ?
On fait des maths, pas de la philo, affirmer des trucs sans les démontrer ça aboutit une fois sur deux à des trucs faux.
Déjà pour $n = 1$, c'est faux, car $1,875$ n'est pas plus grand que $3,75$ ... En fait c'est faux pour tout $n \geq 1$, c'est dire à quel point c'est faux, ce que tu aurais pu vérifier de tête (comment veux-tu que $3,75 /2 \geq 3,75$ ?).
Et on a vu que $U_2 = 1,13$ précédemment, comment veux-tu qu'un minorant, qui par définition est plus petit que tous les termes de la suite, soit plus grand que $U_2$ ?
Là il faut que tu prennes une pause, ça fait deux messages de suite où tu inventes des règles délirantes sans rien démontrer, on va pas faire le tour de toutes les affirmations que tu peux faire au hasard sans les démontrer. On fait pas un jeu où le but est de deviner la bonne réponse.
Et bien sûr tu n'as toujours pas répondu à mes questions sur minorants $m$ qui peuvent ou non marcher. Pourtant on y trouve au moins un minorant qui marche. -
D'accord j'ai essayé de le faire avec ce que vous avez marqué plus haut mais je ne comprends pas comment je peux enlever la puissance n afin obtenir un nombre
-
Est-ce que $3,75 \times 0,5^n$ peut être négatif ?
-
Non car multiplier deux nombres positifs donne obligatoirement un nombre positif
-
Bon, et bien il aura fallu attendre 40 messages pour que tu répondes à ma question qui attend depuis deux heures ?Chalk a écrit:Dit autrement, est-ce que tu peux pas trouver un nombre $m$ tel que pour tout $n$, $3,75 \times 0,5^n \geq m$.
$m = 0$ ça marche ou pas ?
Tu n'as pas l'impression que donc $0$ est un minorant évident de $3,75 \times 0,5^n $, minorant qui ne dépend pas de $n$, et comme $U_n \geq 3,75 \times 0,5^n $, on a bien $U_n \geq 0$ pour tout $n$, non ? -
Je crois que j'ai compris pour m=0 ça ne marche pas car 0 est un nombre positif le minorant est obligatoirement un nombre négatif comme par exemple -1
-
Bon, là j'abandonne X:-(
Je termine tout de même là-dessus.
$m=0$ marche bien évidemment, tu viens de dire juste avant que justement $3,75\times 0,5^n$ est positif, ça veut dire $\geq 0$.
A fortiori, tout nombre plus petit que $0$ est aussi un minorant, donc tout nombre négatif est effectivement un minorant.
On n'a jamais dit que le minorant de $3,75\times 0,5^n$ est obligatoirement négatif. Il s'avère que c'est vrai (j'ai dit négatif, pas strictement négatif), mais on ne l'a pas prouvé. Par ailleurs ça n'a aucune importance, on minore $3,75\times 0,5^n$ pour minorer $U_n$, car un minorant de $3,75\times 0,5^n$ est forcément un minorant de $U_n$ (mais on n'a pas démontré la réciproque).
Bref, il fallait pas 40 messages pour dire que pour tout $n$ on a $ 3,75\times 0,5^n \geq 0$ et donc $U_n \geq 0$. La suite $U_n$ étant décroissante et minorée, elle converge. -
loulou290 : Es-tu d'accord que pour tous les nombres entiers $n$, $3,75\times 0,5^n$ est un nombre positif ?
Puisque pour tout $n$ entier, $U_n$ est plus grand que $3,75\times 0,5^n$, n'est-il pas évident que $U_n$ est lui aussi positif ?
Par conséquent, le nombre $m=0$ est plus petit que TOUS les termes de la suite $(U_n)_{n\in\N}$, autrement dit la suite est minorée pas 0. -
Oui je pense comprendre Merci de votre aide.
A la question suivante on me dit qu'on définit la suite (Vn) pour tout entier naturel n par Vn = Un - 10 * 0,5n.
On me demande de démontrer que la suite (Vn) est géométrique. Il faut que je précise sa raison et son premier therme.
Ma réponse:
Je sais qu'une suite géométrique est Un+1 = Un * q. et Vn = V0 * qn
On pose Vn = Un - 10 * 0,5 n
On a Vn+1 = Un+1 - 10 * 0,5n+1
Vn+1 = 0,2Un + 3 * 0,5 n - 10 * 0,5 n+1
= 0,2Un + 3 * 0,5 n - 10 * 0,5 * 0,5 n
= 0,2 Un + 3 * 0,5 n - 5 * 0,5 n
= 0,2Un + 0,5 n ( 3-5 )
= 0,2Un + 0,5 n * (-2)
Je n'arrive pas à terminer mon raisonnement pensant que mon objectif est d'arriver à Vn = V0 * qn -
Non, il te manque encore des quantificateurs.
Ton but est trouver un réel $q$ tel que pour tout entier $n$, tu puisses affirmer que $V_{n+1}=qV_n$.
Commence par trouver quelle doit-être la valeur de $q$ en regardant combien valent $V_0$ et $V_1$ par exemple.
Ensuite, pour un entier $n$ quelconque, tu démontres que $V_{n+1}=qV_n$. -
V0 = U0 - 10 * 0,5 0 = 2 - 10 * 0,5 0 = -8
V1 = U1 - 10 * 0,5 1 = 3,4 - 10 * 0,5 1 = - 1,6
Vn+1 = q * Vn
V0+1 = q * V0
V1 = q * V0
- 1,6 = q * -8
q = - 1,6 / - 8 = 0,2
Donc la raison est 0,2
Pour démontrer Vn+1 = qVn utilise le raisonnement par récurrence ? -
Non, tu rajoutes juste une ligne au calcul que tu as fait plus haut : tu factorises par $q$...
-
Je comprends pas ce qu'il faut que je factorise
-
Vn+1 = Un+1 - 10 * 0,5 n+1
= 0,2 Un + 3 * 0,5 n - 10 * 0,5 n+1
= 0,2 Un + 3 * 0,5 n - 10 * 0,5 * 0,5 n
= 0,2 Un + 3* 0,5 n - 5 * 0,5 n
= 0,2 Un + 0,5 n ( 3 - 5 )
= 0,2 Un + 0,5 n * - 2
= 0,2 ( Un - 10 * 0,5n )
= 0,2 Vn -
À la question suivante on me demande d'en déduire que pour tout entier naturel n, Un = 10 * 0,5n - 8 * 0,2n
La suite ( Vn ) est géométrique donc Vn = V0 * qn or Vn = -8 * 0,2 n
Finalement: Vn = Un -10 * 0,5 n
- Un = -10 * 0,5 n - Vn
Un = 10 * 0,5 n + Vn
10 * 0,5n - 8 * 0,2 n
Après on me demande de déterminer la limite de ( Un)
On a -1 > 0,5 > 1. donc lim 0,5n = 0
Par produit lim 10 * 0,5 n = 0
On a -1 > 0,2 > 1. donc lim 0,2n = 0
Par produit lim -8 * 0,2n = 0
Donc par somme lim Un = 0 -
Pouvez-vous me dire si c'est juste ?
-
Un= 10 * 0,5n - 8 * 0,2 n
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