Suites réelles, Un+1=b*(Un)²

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ahmedbo
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Suites réelles, Un+1=b*(Un)²

par ahmedbo » 01 Déc 2013, 18:33

Bonjour,
je suis élève en PCSI et j'ai un problème en Mathématique.
Voici l'énoncé:

"Soit b un réel strictement positif, et U une suite réelle telle que pour tout n entier naturel on a:
[CENTER] Un+1=b*(Un)² [/CENTER]

Pour tout n entier naturel exprimer Un en fonction de n,b et U0(le rang 0 de la suite U )."

Bon le problème peut paraître simple mais le (Un)² me prend vraiment la tête!!! :mur:
Un âme charitable pourrai m'aider???

Mes notes
Au début j'ai cru une "sorte" de suite géométrique, ou bien une suite récurrente du type Un+1=f(Un)...
Mais bon sans succès hélas :cry:



Sourire_banane
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par Sourire_banane » 01 Déc 2013, 18:57

Salut,
ahmedbo a écrit:Bonjour,
je suis élève en PCSI et j'ai un problème en Mathématique.
Voici l'énoncé:

"Soit b un réel strictement positif, et U une suite réelle telle que pour tout n entier naturel on a:
[CENTER] Un+1=b*(Un)² [/CENTER]

Pour tout n entier naturel exprimer Un en fonction de n,b et U0(le rang 0 de la suite U )."

Bon le problème peut paraître simple mais le (Un)² me prend vraiment la tête!!! :mur:
Un âme charitable pourrai m'aider???

Mes notes
Au début j'ai cru une "sorte" de suite géométrique, ou bien une suite récurrente du type Un+1=f(Un)...
Mais bon sans succès hélas :cry:

Si on a bien U_(n+1)=f(U_n). Je te laisse chercher f.

jlb
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par jlb » 01 Déc 2013, 19:06

écris les premiers termes, en partant de Uo, cela devrait te sauter aux yeux!!! il y a de la puissance in the air

ahmedbo
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par ahmedbo » 01 Déc 2013, 19:12

Sourire_banane a écrit:Salut,

Si on a bien U_(n+1)=f(U_n). Je te laisse chercher f.


Le but de l'exo est de trouver Un c'est tout, donc je ne sais pas si on a bien U_(n+1)=f(U_n).
En effet il y a le (Un)² qui me complique la tache...
J'ai également essayer de calculer U1, U2,U3... et la suite semble etre égale à
[CENTER]Un= (B^((2^n)-1)) * U0^(2n)[/CENTER]
Mais bon il ne reste qu'a le prouver! :doh:

ahmedbo
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par ahmedbo » 01 Déc 2013, 19:13

jlb a écrit:écris les premiers termes, en partant de Uo, cela devrait te sauter aux yeux!!! il y a de la puissance in the air

je l'ai déjà fait :we:

ahmedbo
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par ahmedbo » 01 Déc 2013, 19:14

jlb a écrit:écris les premiers termes, en partant de Uo, cela devrait te sauter aux yeux!!! il y a de la puissance in the air


je trouve Un= (B^((2^n)-1)) * U0^(2n) en calculant les premiers termes mais c'est pas une démonstration...

jlb
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par jlb » 01 Déc 2013, 19:15

J'ai également essayer de calculer U1, U2,U3... et la suite semble etre égale à
[CENTER]Un= (B^((2^n)-1)) * U0^(2^n)[/CENTER] (là, tu avais oublié un ^)


oui, Un=( 1/b)(b.Uo)^(2^n) une petite récurrence, c'est pas violent!

Sourire_banane
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par Sourire_banane » 01 Déc 2013, 19:17

ahmedbo a écrit:Le but de l'exo est de trouver Un c'est tout, donc je ne sais pas si on a bien U_(n+1)=f(U_n).
En effet il y a le (Un)² qui me complique la tache...
J'ai également essayer de calculer U1, U2,U3... et la suite semble etre égale à
[CENTER]Un= (B^((2^n)-1)) * U0^(2n)[/CENTER]
Mais bon il ne reste qu'a le prouver! :doh:

Tu le fais exprès ?

U_(n+1)=f(U_n) avec f(x)=b*x² et je te laisse trouver la fonction f (c'est-à-dire que comme tu as son expression, il ne te reste plus qu'à trouver les intervalles de définition. Tu peux restreindre, corestreindre, ce que tu veux tant que I l'ensemble de départ est adapté à la situation).

ahmedbo
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par ahmedbo » 01 Déc 2013, 19:28

Mais bon je crois que je vais procéder ainsi :
En calculant, les premiers termes je remarque que la suite semble être égale a
Un= (B^((2^n)-1)) * U0^(2^n)
J'applique une petite recurrence pour le démontrer et CQFD!


ps : J'ai pas trop compris ton histoire corestreindre, restreindre le domaine... Sourire_banane

ahmedbo
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par ahmedbo » 01 Déc 2013, 19:36

En tout cas je vous remercie tous de m'avoir consacrer un peu de votre temps pour m'aider :zen:

Sourire_banane
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par Sourire_banane » 01 Déc 2013, 20:13

ahmedbo a écrit:Mais bon je crois que je vais procéder ainsi :
En calculant, les premiers termes je remarque que la suite semble être égale a
Un= (B^((2^n)-1)) * U0^(2^n)
J'applique une petite recurrence pour le démontrer et CQFD!


ps : J'ai pas trop compris ton histoire corestreindre, restreindre le domaine... Sourire_banane

C'est la méthode qu'on emploie en général pour traiter la convergence d'une suite qui satisfait à une relation de récurrence de type U_(n+1)=f(U_n) :
Après avoir identifié l'expression de la fonction f à étudier, il faut la définir. Donc donner un intervalle qui soit adapté à son étude pour la restreindre à cet intervalle. En général, pour ce genre de suites, le plus intéressant c'est de trouver un intervalle où f est définie mais corestreindre (restreindre mais pour l'ensemble d'arrivée) l'ensemble d'arrivée à ce même intervalle (on parle alors d'intervalle stable par f).
En effet, si tu ne fais pas gaffe à bien restreindre ta fonction à des intervalles adaptés (c'est le nom qu'on a donné à de tels intervalles), la suite ne sera pas définie pour tout n et c'est là qu'il y aura un hic.
Ensuite, on a tendance à regarder la monotonie de f. Pour cela, on a déjà un théorème qui stipule que pour une telle suite définie par récurrence, si f est strictement croissante, alors la suite est monotone. Pour savoir si elle est croissante ou décroissante, reste plus qu'à comparer u0 et u1, enfin de manière générale les deux premiers termes de la suite.
Alors on trace la fonction f, on s'inspire du théorème des points fixes pour différencier d'éventuels cas (si u0 est supérieur à un point fixe, inférieur, s'il y a deux points fixes ou davantage, etc.) pour ensuite déterminer l'éventuelle convergence de f vers ces points.

Mais en effet, je suis allé un peu loin vu que l'exo ne demande que de donner l'expression de u_n. Désolé.
Par contre, la méthode de traitement d'une convergence de suite définie par la relation de récurrence u_(n+1)=f(u_n) est à retenir, notamment pour l'année prochaine.
Ici on pouvait se contenter de conjecturer une expression et la montrer par récurrence.

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