DM Ts : Suites et innégalités

Réponses à toutes vos questions de la 2nde à la Terminale toutes séries
Mezame
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DM Ts : Suites et innégalités

par Mezame » 03 Nov 2009, 20:48

Bonjour à tous,

Je suis actuellement en Terminale S et j'ai un DM à rendre pour vendredi. Je l'ai terminé à l'exception d'un exercice qui, je l'avoue, me pose problème. Je vous donne l'énoncé avant de vous détailler tout ce que j'ai déjà fait.

Enoncé :

Soit (Un) et (Vn) les suites définies pour tout entier naturel non nul, par :

Un = 1/(1+;)n) + 2/(1+;)(2n)) + ... + n/(1+n),

Vn = 1/(1+n²) + 2/(2+n²) + ... + n/(n+n²)


1° Démontrer que, pour tous les entiers naturels non nuls n et k tels que 1 ;) k ;) n :

1/(1+;)(kn)) ;) 1/(1+n).

En déduire que Un ;) (1/2)n et déterminer la limite de la suite (Un).

2° Démontrer que, pour tout entier naturel n non nul, 1/2 ;) Vn ;) (n(n+1))/(2(n²+1)).

En déduire que la suite (Vn) est convergente et préciser sa limite.


Et voici ce que j'ai déjà fait :

J'ai donc commencé l'exercie et réussi à prouver que 1/(1+;)(kn)) ;) 1/(1+n) (soit, la première partie de la question 1°). En revanche, la seconde partie de cette même question me donne vraiment du fil à retordre puisque je n'arrive pas à prouver que Un ;) (1/2)n.
J'ai simplement réussi à prouver que Un ;) n(1/(1+n)) et que (1/2)n ;) n.(1/(1+n)), mais je n'arrive absolument pas à démontrer que Un ;) (1/2)n (j'ai pourtant plancher sur cette question durant des heures =/).
Je réussi toutefois à déterminer la limite de la suite (elle tend vers +;) lorsque n tend vers +;)).

En ce qui concerne la seconde question, j'ai réussi à la résoudre entièrement.


J'apprécierais donc énormément que vous puissiez me donner quelques pistes (mais pas de réponse) afin de répondre à cette question.

En vous remerciant d'avance,

Mezame.



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Ericovitchi
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par Ericovitchi » 03 Nov 2009, 21:04

En déduire que Un ;) (1/2)n et déterminer la limite de la suite (Un).


Oui tu viens de démontrer que 1/(1+;)(kn)) ;) 1/(1+n)

donc Un ;) 1/(1+n) + 2/(1+n) + ... + n/(1+n)
(tu majores chacun des termes)
mais 1+2+...+n = n(n+1)/2

donc Un ;) n(n+1)/2(1+n)=n/2 donc Un diverge

Mezame
Membre Naturel
Messages: 10
Enregistré le: 03 Nov 2009, 20:45

par Mezame » 03 Nov 2009, 21:17

Merci énormément pour votre aide qui m'est très utile. :we:

Toutefois, je me permet à nouveau de soliciter votre aide car je ne comprend pas vraiment pourquoi Un ;) 1/(1+n) + 2/(1+n) + ... + n/(1+n).

Je n'est pas très bien compris non plus d'où vient le (n+1) ajouté au dénominateur de n(n+1)/2(1+n) lors de la dernière étape du calcul... (Je suppose que si je comprend la première étape, je verrais mieux d'où il vient, mais en attendant, je vous avoues que tout cela reste assez flou pour moi).


En vous remerciant encore,

Mezame.

Le_chat
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Messages: 938
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par Le_chat » 03 Nov 2009, 21:26

En fait, a la question 1, tu as demontré que chaque terme dans ta suite (1/(1+;)(kn))) est inferieur a 1/(n+1).
or un=(1/(1+;)(1*n)))+2*(1/(1+;)(2*n)))+3*(1/(1+;)(3n)))

donc cette suite est inferieure à 1/(n+1)+2*(1/(n+1))+3*(1/(n+1))+....
C'est au même dénominateur, en plus :zen:
Un est inférieure à (1+2+3+...+n)/(n+1)
Sais tu calculer en forme condensée le numérateur?

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Ericovitchi
Habitué(e)
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Enregistré le: 18 Avr 2009, 13:24

par Ericovitchi » 03 Nov 2009, 21:27

Bon reprenons.

Tu es devant une somme de terme
Un = 1/(1+;)n) + 2/(1+;)(2n)) + ... + k/(1+;)(kn))+...+ n/(1+n)

k/(1+;)(kn)) c'est le terme courant. On obtient chaque terme de la somme en faisant k=1 puis k=2, etc... jusqu'à k=n

tu sais que quelque soit k ce terme courant k/(1+;)(kn)) > 1/(1+n) donc la somme un est elle aussi supérieure à ce que l'on obtient en remplaçant chaque terme de la somme par un terme plus petit donc
Un > 1/(1+n) + 2(1+n) + .... + k /(1+n) + .... + n/(1+n)
(je n'ai fais que remplacer les 1+;)(kn) par 1+n en disant que c'était plus grand.

Donc Un > 1/(1+n) [ 1+2+ ...+k+...+n] (j'ai mis 1/(1+n) en facteur

or je sais que 1+2+ ... + k + ...+n = n(n+1)/2
c'est un résultat très connu que je te démontrerais si tu veux

donc Un > (1/(1+n)][n(n+1) /2] les n+1 se simplifient
donc Un > n/2

Mezame
Membre Naturel
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Enregistré le: 03 Nov 2009, 20:45

par Mezame » 03 Nov 2009, 21:32

Ah oui, en effet, merci énormément à tous les deux. :we:

En fait, ce n'était pas si compliqué que ça, et puis vos explications été vraiment très claires et précises.

Encore une fois, un très grand merci à tous les deux. :we:


Mezame.

Le_chat
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par Le_chat » 03 Nov 2009, 21:37

Retiens bien cette methode qui est tres utile pour etudier la convergence/ divergence d'une suite.
Dire que chaque membre de la suite est inferieur au plus grand terme de la suite, puis remplacer chaque membre par ce terme pour avoir une inegalité.

Mezame
Membre Naturel
Messages: 10
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par Mezame » 03 Nov 2009, 21:45

Merci, je m'en souviendrais.

 

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