Suite de réels

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suite de réels

par Maths-ForumR » 23 Déc 2014, 21:49

Bonjour,
Voici mon exercice :

A tout suite de réels (an)_n>0, on associe la suite (un)_n>0 définie par :
Uo=Ao , Pour tout n>=1 Un=1/2Un-1 + an

1) Montrer que pour tout n >= 0, on a Un= ;)(de 0 à n) ak/2^(n-k).

2) Montrer que (Un) est bornée ssi (an) est bornée.

3)a. Montrer que si (Un) converge, alors (an) converge.
3)b. Dans ce ca, quelle relation y a-t-il entre leurs limites respectives

4) Dans cette question on suppose (an) géométrique de raison q
4)a. Calculer Un en fonction de a0, n et q
4)b. Déterminer la nature de la suite (Un) en discutant selon les valeur de q

5) Dans cette question on suppose Pour tout n>=0, an=n+1 et on definie la suite v par Vn=Un-(1/2)^n
5)a. Montrer que (Vn) est arithmétique, déduire une expression explicite de Un.
(Indication : Calculer Vo et V1 puis démonter par récurrence une formule pour la valeur de Vn.
5)b. En déduire une valeur de X et Y telles que (Un/(Xn^Y)) tende vers 1 quand n tend vers+00

6) Dans cette question on suppose Pour tout n>=0, an =1/(n+1)
6)a. Prouver que pour tt n>=0, Un>= 2/(n+2)
6)b. En déduire que (Un) est monotone
6)c. Justifier la convergence de (Un) et déterminer sa limite
6)d. Démontrer que pour tt n>=2, Un<=2/(n+1)
Que peut on déduire pour la limite de Un/(2/n)=(nUn)/2

Pouvez vous m'aider merci !



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capitaine nuggets
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par capitaine nuggets » 23 Déc 2014, 22:51

[quote="Maths-ForumR"]Bonjour,
Voici mon exercice :

A tout suite de réels (an)_n>0, on associe la suite (un)_n>0 définie par :
Uo=Ao , Pour tout n>=1 Un=1/2Un-1 + an

1) Montrer que pour tout n >= 0, on a Un= ;)(de 0 à n) ak/2^(n-k).

2) Montrer que (Un) est bornée ssi (an) est bornée.

3)a. Montrer que si (Un) converge, alors (an) converge.
3)b. Dans ce ca, quelle relation y a-t-il entre leurs limites respectives

4) Dans cette question on suppose (an) géométrique de raison q
4)a. Calculer Un en fonction de a0, n et q
4)b. Déterminer la nature de la suite (Un) en discutant selon les valeur de q

5) Dans cette question on suppose Pour tout n>=0, an=n+1 et on definie la suite v par Vn=Un-(1/2)^n
5)a. Montrer que (Vn) est arithmétique, déduire une expression explicite de Un.
(Indication : Calculer Vo et V1 puis démonter par récurrence une formule pour la valeur de Vn.
5)b. En déduire une valeur de X et Y telles que (Un/(Xn^Y)) tende vers 1 quand n tend vers+00

6) Dans cette question on suppose Pour tout n>=0, an =1/(n+1)
6)a. Prouver que pour tt n>=0, Un>= 2/(n+2)
6)b. En déduire que (Un) est monotone
6)c. Justifier la convergence de (Un) et déterminer sa limite
6)d. Démontrer que pour tt n>=2, Un0", tu veux dire que la suite est une suite strictement positive ?
"Un=1/2Un-1 + an" signifie-t-il ?

1°) Il faut bien montrer que ?
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par Maths-ForumR » 23 Déc 2014, 22:55

capitaine nuggets a écrit:J'ai vraiment de la peine à lire ton énoncé...
Quand tu écrit "(an)_n>0", tu veux dire que la suite est une suite strictement positive ?
"Un=1/2Un-1 + an" signifie-t-il ?

1°) Il faut bien montrer que ?


Oui désolé je ne maitrise pas les écriture
Alors :

-Oui (an) est strictement positive
-l'écriture de (Un) est juste a une exception c'est Un-1 et non +1
- et l'écriture de la somme est correcte

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par capitaine nuggets » 23 Déc 2014, 22:56

capitaine nuggets a écrit:J'ai vraiment de la peine à lire ton énoncé...
Quand tu écrit "(an)_n>0", tu veux dire que la suite est une suite strictement positive ?
"Un=1/2Un-1 + an" signifie-t-il ?

1°) Il faut bien montrer que ?


Si oui, alors montre que pour tout , .
Cela te permettra ainsi de montrer que :+++:

Maths-ForumR a écrit:-l'écriture de (Un) est juste a une exception c'est Un-1 et non +1

Ouais, alors j'ai écrit "+", je sais pas pourquoi, alors que j'utilise bien un "-" pour calculer la somme :ptdr:
(je corrige :++:)
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par Maths-ForumR » 23 Déc 2014, 22:59

Désolé mais je ne comprend pas le lien avc ma question

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par capitaine nuggets » 23 Déc 2014, 23:03

Maths-ForumR a écrit:Désolé mais je ne comprend pas le lien avc ma question



J'ai transformé l'écriture pour avoir un truc plus simple à manipuler :+++:

Si tu as du mal à voir divise tout par , et tu auras ce que tu veux montrer.
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par Maths-ForumR » 23 Déc 2014, 23:09

... Ah très bien, ....

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par capitaine nuggets » 23 Déc 2014, 23:20

Maths-ForumR a écrit:Ah très bien, mais il suffit juste de calculer 2^n.Un puis de rediriger par 2^n pour répondre a la question ?


Ouaip c'est ça :we:

Au lieu de montrer , je préfère montrer, en multipliant tout par , que .
Pour cela, on part de la définition donnée de : .
Mais je veux exprimer comme somme de , donc il suffit de considérer . En remarquant qu'on a en fonction de son terme précédent , on va pouvoir en déduire en fonction de son terme précédent , donc finalement, on auras en fonction de son avant-dernier terme et ainsi de suite jusqu'à exprimer en fonction de . Pendant qu'on fera ça, les termes de la somme qu'on veut obtenir : , vont apparaître successivement de jusqu'à . Pour résumer :

[CENTER][/CENTER]

:+++:
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par Maths-ForumR » 23 Déc 2014, 23:23

Ah très bien merci !! :)

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par capitaine nuggets » 23 Déc 2014, 23:24

Maths-ForumR a écrit:Ah très bien merci !! :)

Avez vous une piste pour les questions suivantes ?


La 2), il faut montrer une équivalence (tu me diras sans blague :ptdr: ), mais il y a un sens plus évident que l'autre : lequel ?
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par capitaine nuggets » 23 Déc 2014, 23:31

En fait je dis qu'il y a un sens plus évident que l'autre, mais je réalise que finalement, ça dépend de tes convictions philosophiques...

Commençons par la première implication :
Supposons bornée ; utilise la définition de donnée dans l'énoncé : :+++:

Finissons le travail ! Passons à la seconde implication :
Supposons bornée ; utilise la formule trouvée lors de la question précédente : s'exprime comme une somme finie de termes dépendant de :+++:
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par Maths-ForumR » 23 Déc 2014, 23:39

Dans le sens 1 :
peut on dire : on suppose (Un) bornée, (Un-1) est une suite extraite de (Un) donc elle est aussi bornée. De plus avec la définition de (Un) on constate que (Un) bornée implique (an) bornée car la somme de deux suites bornées est bornée ?

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par capitaine nuggets » 23 Déc 2014, 23:43

Maths-ForumR a écrit:Dans le sens 1 :
peut on dire : on suppose (Un) bornée, (Un-1) est une suite extraite de (Un) donc elle est aussi bornée. De plus avec la définition de (Un) on constate que (Un) bornée implique (an) bornée car la somme de deux suites bornées est bornée ?


Ouaip l'idée est là :++: ; pas besoin de parler de suite extraite : est le terme précédent celui de .

Ou tu peux le prouver par le calcul (au choix ^^) :
Si on pose , alors tu dois pouvoir facilement encadrer en fonction de et :+++:

Il ne te reste plus que l'autre sens :we:
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par Ben314 » 23 Déc 2014, 23:49

Oui, c'est bon.
Par contre, j'ai de très gros doute concernant le fait que la notation ait quoi que ce soit a voir avec le fait que la suite en question est positive.
Je suis a peu près persuadé que c'est une suite réelle absolument quelconque : ce sont les indices qui eux sont positifs ou nul (et pas strictement positif comme tu l'as écrit : la définition juste en dessous montre que existe !!!)
Qui n'entend qu'un son n'entend qu'une sonnerie. Signé : Sonfucius

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par capitaine nuggets » 23 Déc 2014, 23:50

Ben314 a écrit:Oui, c'est bon.
Par contre, j'ai de très gros doute concernant le fait que la notation ait quoi que ce soit a voir avec le fait que la suite en question est positive.
Je suis a peu près persuadé que c'est une suite réelle absolument quelconque : ce sont les indices qui eux sont positifs ou nul (et pas strictement positif comme tu l'as écrit : la définition juste en dessous montre que existe !!!)


Je voulais m'en assurer : ce serait pas la première fois que quelqu'un (moi le premier) puisse écrire des choses incohérente ^^
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par Maths-ForumR » 23 Déc 2014, 23:51

capitaine nuggets a écrit:Ouaip l'idée est là :++: ; pas besoin de parler de suite extraite : est le terme précédent celui de .

Ou tu peux le prouver par le calcul (au choix ^^) :
Si on pose , alors tu dois pouvoir facilement encadrer en fonction de et :+++:

Il ne te reste plus que l'autre sens :we:



Pour le sens 2 : on suppose (an) bornée, comme (un) s'exprime par la somme de terme dépendant de (an) alors (un) bornée car somme de suites bornées est bornée
C'est juste ? :)

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par capitaine nuggets » 23 Déc 2014, 23:58

Maths-ForumR a écrit:Pour le sens 2 : on suppose (an) bornée, comme (un) s'exprime par la somme de terme dépendant de (an) alors (un) bornée car somme de suites bornées est bornée
C'est juste ? :)


Je pense que l'idée est là, mais tu n'expliques pas bien ("(un) bornée car somme de suites bornées est bornée" n'a pas de sens).
Ou alors, prouve-le par un calcul.
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par Maths-ForumR » 23 Déc 2014, 23:59

Je ne vois pas très bien comment le prouver par calcul :/

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par capitaine nuggets » 24 Déc 2014, 00:02

Si est bornée alors on peut poser .
En utilisant la formule de la question 1), encadre alors en fonction des réels et et ce, indépendamment de :lol3:
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par Maths-ForumR » 24 Déc 2014, 00:10

capitaine nuggets a écrit:Si est bornée alors on peut poser .
En utilisant la formule de la question 1), encadre alors en fonction des réels et et ce, indépendamment de :lol3:


Moi j'avais pensé faire :
m+(1/2).Un-1 < Un< M +(1/2).Un-1

Mais après comment rendre l'inégalité indépendante de n ?

 

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