Exercice 1
Pour tout entier naturel n supérieur ou égal à 1, p n + 1 = 0,2 p n + 0,04 et p 1 = 0
a. Montrer que la suite ( u n ) définie pour tout entier naturel n supérieur ou égal à 1 par u n = p n − 0,05 est une suite géométrique
dont on donnera le premier terme et la raison r. En déduire l’expression de u n puis de p n en fonction de n et r.
b. En déduire la limite de la suite ( p n ).
c. On admet dans cette question que la suite ( p n ) est croissante. On considère l’algorithme suivant :
K et J sont des entiers naturels,
P est un nombre réel
J prend la valeur 1
P prend la valeur 0,2 × P + 0,04
J prend la valeur J + 1
Fin tant que
À quoi correspond l’affichage final J ?
Pourquoi est-on sûr que cet algorithme s’arrête ?
CORRECTION
a. p n + 1 = 0,2 p n + 0,04 et p 1 = 0
donc u n + 1 = p n + 1 – 0,05 = 0,2 p n + 0,04 – 0,05
u n + 1 = 0,2 p n – 0,01 or u n = p n – 0,05 donc p n = u n + 0,05 donc en remplaçant : u n + 1 = 0,2 (u n + 0,05) – 0,01
u n + 1 = 0,2 u n, la suite ( u n ) est une suite géométrique de premier terme u 1 = p 1 – 0,05 = – 0,05 et de raison r = 0,2
u n = r n – 1 u 1 = – 0,05 × 0,2 n – 1
p n = u n + 0,05 donc p n = 0,05 ( 1 – 0,2 n – 1 ).
b. – 1 < 0,2 < 1 donc
n
0,2 n = 0 donc
n
p n = 0,05.
c.
K et J sont des entiers naturels,
P est un nombre réel
J prend la valeur 1
P prend la valeur 0,2 × P + 0,04
J prend la valeur J + 1
Fin tant que
Pour comprendre l’algorithme faisons le fonctionner pour k = 3
P prend la valeur 0
J prend la valeur 1
K = 4 donc 0,05 – 10 – K = 0,049
Etape 1
P prend la valeur 0,2 × P + 0,04 donc P prend la valeur 0,2 × 0 + 0,04 soit p 2 = 0,04
J prend la valeur J + 1 donc J = 2
Etape 2
P < 0,05 – 10 – K donc P < 0,049 donc l’algorithme se poursuit
P prend la valeur 0,2 × P + 0,04 donc P prend la valeur p 3 = 0,048
J prend la valeur J + 1 donc J = 3
Etape 3
P < 0,05 – 10 – K donc P < 0,049 donc l’algorithme se poursuit
P prend la valeur 0,2 × P + 0,04 donc P prend la valeur p 4 = 0,0496
J prend la valeur J + 1 donc J = 4
Etape 4
P > 0,049 donc P > 0,05 – 10 – K donc l’algorithme s’arrête.
On affiche J = 4
L’affichage final J correspond à la valeur minimale n 0 de l’indice tel que p n > 0,05 – 10 – K.
La suite (p n ) est croissante et
n
p n = 0,05 donc pour tout n *, p n ≤ 0,05. D’après la définition de
n
p n,, p n est aussi proche
qu’on le souhaite de 0,05 à partir d’un certain rang, ici on souhaite que 0,05 – 10 – k ≤ p ≤ 0,05 donc cet algorithme s’arrête quelque
soit le k choisi.