Analyse suite

Réponses à toutes vos questions après le Bac (Fac, Prépa, etc.)
ftrfy
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analyse suite

par ftrfy » 02 Mar 2018, 15:35

Bonjour à tous ,

j'aimerais qu'on m'aide si possible à cet exo :

j'ai f(x) =

u0 ∈]0;+∞[ et, pour tout n de N, un+1 = f(un).

1-a) montrer f est C2 sur R+
et calculer f' et f''
f'(x)=

f''(x) =

fait
b) Etudier les variations de f′, puis celles de f.
fait positif

1c)-Tracer la courbe représentative de f dans un repère orthonormé
comment faire??


2)Résoudre l’ ́equation f (x) = x, d’inconnue x ∈ [0; +∞[.
c'est bon

x= 0 ou x= e-1

3) On suppose dans cette question : u0 ∈ ]e − 1; +∞[ .
a) Montrer que, pour tout n de N: e−1<un ≤un+1.

je bloque:
on fait par récurrence
Initialisation :
n=0 donc e-1 <u0
u1= f(u0)
mais après ? comment faire?




b) En déduire que un tend vers +∞ lorsque n tend vers +∞.
je dois passer par le théorème des gendarmes?
e-1 tend vers +infini et un+1 tend vers +infini donc un tend vers + infini ??


4. On suppose, dans cette question : u0 ∈ ]0; e−1[ . E ́tudier la convergence de (un)n∈N.

comment étudier la convergence?
avec le théorème de la limite monotone croissante et minoré donc cv?
mais s'il elle tend vers + infini d'après 3b) elle diverge non?


merci de votre aide



pascal16
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Re: analyse suite

par pascal16 » 02 Mar 2018, 18:36

3a :
une idée, on a un+1 = f(un)
Un+1-Un = f(Un)-Un
étudier le signe Un+1-Un peut se faire en étudiant g(x)= f(x)-x
g'(x)=f'(x)-1
comme tu as déjà étudié les variations de f', ça semble faisable

3b : le "en déduire" est trompeur, une suite croissante ne croit pas forcément vers +oo

mais le théorème du point fixe dit que, comme la fonction qui définie Un+1=f(Un) est continue, SI elle a une limite finie, elle vérifie f(x)=x
Modifié en dernier par pascal16 le 02 Mar 2018, 18:48, modifié 2 fois.

pascal16
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Re: analyse suite

par pascal16 » 02 Mar 2018, 18:46

3a avec la récurrence :

Un+1 = Un ln(Un+1)
ln est strictement croissante sur R+* donc
Un+1 > Un ln(e-1+1)

pour la 4 : attention, le point de départ n'est pas le même, on est entre 0 et e-1.
Si on a Un croissante, elle ne pourra converger que vers e-1 (ou diverger)
Si on a Un décroissante, elle ne pourra converger que vers 0 (ou diverger)
au tableur, elle a l'air d'être décroissante vers 0, il faut le montrer

Kolis
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Re: analyse suite

par Kolis » 04 Mar 2018, 15:28

Bonjour !
On t'a mis dans l'énoncé toutes les indications utiles.

Si , la fonction est strictement croissante donc . Donc tous les termes de la suite sont supérieurs strictement à et tu es sur un intervalle où donc la suite est croissante.
Si elle a une limite ce serait un point fixe de : il n'y en a pas donc suite divergente et croissante...


Idem, pour la fonction est strictement croissante sur l'intervalle donc et tu conclus que tous les termes de la suite sont entre .
Sur cet intervalle : la suite est décroissante, minorée par etc...

........................................
Reste à étudier les cas particuliers où .

ftrfy
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Re: analyse suite

par ftrfy » 09 Mar 2018, 14:42

Bonjour

j'ai essayé pour la 3)

g(x)= f'(x) -1

mais je fais comment?

je mets tout sur le même dénominateur

j'obtiens :
( Un*ln(1+Un) ) / (1+Un)


mais on peut faire autrement non? sans mettre tout sur le même dénominateur ?

ftrfy
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Re: analyse suite

par ftrfy » 09 Mar 2018, 14:50

pour la 3b)

si je comprends bien:

on a f(l)-l = 0

on avait trouvé
l= e-1 ou l=0
Or on nous dit que U0 appartient à: e-1 et + infini

Mais l n'appartient pas à cet intervalle

mais que conclure?

pascal16
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Re: analyse suite

par pascal16 » 09 Mar 2018, 14:57

le poste de 19h46 le même jour te donne la piste pour la récurrence

récurrence pour Un > e-1
Un+1 = Un ln(Un + 1)
ln est strictement croissante sur R+* donc
Un+1 > Un ln(e-1+1)
Un+1 > Un ln(e)
Un+1 > Un
et par hr
Un+1 > e-1

et on en même temps Un+1 > Un et Un > e-1

ftrfy
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Re: analyse suite

par ftrfy » 09 Mar 2018, 15:10

pour la 4) C'est le meme principe mais l'intervalle a changé?

j'aimerais juste avoir la méthode pour répondre à ces questions s'il vous plait!
Pour étudier la convergence , je dois montrer qu'elle est majorée et croissante = convergente ou inversement si décroissante ( et peut être meme qu'elle diverge)

2- je fais par récurrence:
Pour ça, si je suis sur {a,b}, je fais f(a) et f(b), je trouve par exemple que f(a) <f(un)< f(b)

mais comment je déduis qu'elle est croissante ou décroissante ?

ftrfy
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Re: analyse suite

par ftrfy » 09 Mar 2018, 15:10

mais on peut faire sans récurrence en passant par g'(x) non?

pascal16
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Re: analyse suite

par pascal16 » 09 Mar 2018, 17:26

comme tu veux.

pour la 4, facile par récurrence

vérifier que ça marche pour n=0 (vu que c'est l'énoncé, il y a rien à faire)
0<Un <e-1
1 < Un + 1 < e
ln(1) < ln (Un+1) < ln(e) car ln croissante
0 < ln (Un+1) <1
0 * Un < Un ln (Un+1) <1 * Un car Un positif non nul
0 < Un ln (Un+1) < Un < e-1
soit ....

Donc Un..... minorée par .... admet une limite.
or le théorème du point fixe...... donc.....

ftrfy
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Re: analyse suite

par ftrfy » 10 Mar 2018, 12:19

Merci!!!

 

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