Suites - LPO de Chirongui

Suites : arithmético-géométriques et conjointes - Série 3
Exercice 1
On souhaite étudier la suite (un ) de premier terme u0 = 5 définie par la relation de récurrence suivante :
1
un + 4 pour tout n ∈ N
3
On définie la suite vn par :
vn = un − 6 pour tout n ∈ N
un+1 =
1. Montrer que la suite (vn ) est une suite géométrique dont on précisera le premier terme et sa raison.
2. Exprimer vn en fonction du rang n.
3. En déduire l’expression de un en fonction de n.
4. En déduire la limite de la suite un .
Exercice 2
On considère la suite un ) définie sur N∗ par :
u1 = 0 ; un+1 = 0,2·un + 0,04 pour tout n∈N∗
On définit la suite vn sur N∗ par la relation :
vn = un − 0,05
1. Montrer que la suite vn est une suite géométrique dont on précisera la raison.
2. Déterminer l’expression des termes de la suite vn en fonction de n. En déduire l’expression des termes la suite un en
fonction de n.
3. En déduire la limite de la suite un .
Exercice 3
On définit les suites un et vn sur l’ensemble N des entiers naturels par :

u + vn
 un+1 = n
2
u0 = 0 ; v0 = 1 ;
un + 2·vn
 v
=
n+1
3
Le but de cet exercice est d’étudier la convergence des suites un et vn .
Partie A
1. Calculer u1 et v1 .
2. On considère l’algorithme suivant :
Variables
: u, v et w des nombres réels.
N et k des nombres entiers
Initialisation : u prend la valeur 0
v prend la valeur 1
Début de l’algorithme
Entrer la valeur de N
Pour k variant de 1 à N
w prend la valeur u
w+v
u prend la valeur
2
w + 2·v
v prend la valeur
3
Fin du Pour
Afficher u
Afficher v
Fin de l’algorithme
a. On exécute cet algorithme en saisissant N =2. Recopier et compléter le tableau donné ci-dessous contenant l’état des
variables au cours de l’exécution de l’algorithme.
k
w
u
v
1
2
b. Pour un nombre N donné, à quoi correspond les valeurs affichées par l’algorithme par rapport à la situation étudiée dans
cet exercice ?
Partie B
1.
a. A l’aide d’un raisonnement par récurrence, montrer que, pour tout entier naturel, on a :
vn − un > 0
b. En déduire que la suite un est une suite croissante et vn est une suite décroissante.
2. Justifier que les suites un et vn sont convergentes.
Partie C
1. On considère la suite wn définie, pour tout entier naturel n, par :
wn = vn − un
a. Démontrer que la suite wn est géométrique.
b. Justifier que les limites des suites un et vn sont égales.
2. On considère la suite tn définie, pour tout entier naturel n, par :
tn = 2·un + 3·vn
a. Démontrer que la suite tn est constante.
b. En déduire la valeur de la limite des suites un et vn .