Suites numériques : exercices corrigés

Accueil » Cours et exercices » Première Générale » Suites numériques : exercices corrigés
Accédez au cours sur les généralités sur les suites
Consultez les exercices corrigés sur les suites arithmétiques

Suites définies explicitement

Dans chacun des cas suivants, déterminer les termes de rang 0, 1, 2 et 3 de la suite définie pour tout \(n\in\mathbb{N}\) par…

  • \(u_n=-7n+2\)
  • \(v_n=n^2-1\)
  • \(w_n=\left(\dfrac{1}{2}\right)^n\)
Afficher/Masquer la solution
  • \(u_0=-7\times 0 + 2 = 2\)
  • \(u_1=-7\times 1 + 2 = -5\)
  • \(u_2=-7\times 2 + 2 = -12\)
  • \(u_3=-7\times 3 + 2 = -19\)

 

  • \(v_0=0^2-1=-1\)
  • \(v_1=1^2-1=0\)
  • \(v_2=2^2-1=3\)
  • \(v_3=3^2-1=8\)

 

  • \(w_0=\left(\dfrac{1}{2}\right)^0=1\)
  • \(w_1=\left(\dfrac{1}{2}\right)^1=\dfrac{1}{2}\)
  • \(w_2=\left(\dfrac{1}{2}\right)^2=\dfrac{1}{4}\)
  • \(w_3=\left(\dfrac{1}{2}\right)^3=\dfrac{1}{8}\)

On considère la suite \((u_n)\), définie pour tout \(n\in\mathbb{N}\) par \(u_n=2n^2-3n-1\)

  1. Calculer \(u_0\), \(u_1\), \(u_{10}\).
  2. Existe-t-il un \(n\in\mathbb{N}\) tel que \(u_n=0\) ?
  3. Montrer que pour tout \(n\in\mathbb{N}\), \(u_n> -3\).
Afficher/Masquer la solution

On a…

  • \(u_0=2\times 0^2- 3 \times 0 -1=-1\)
  • \(u_1=2\times 1^2- 3 \times 1 -1=-2\)
  • \(u_{10}=2\times 10^2- 3 \times 10 -1=169\)

On cherche un entier \(n\) tel que \(2n^2-3n-1=0\). Résolvons donc l’équation d’inconnue \(x\in\mathbb{R}\) suivante : \(2x^2-3x-1=0\).

Le discriminant \(\Delta\) de \(2x^2-3x-1\) vaut \((-3)^2-4\times 2\times (-1)=17\), qui est strictement positif.
L’équation possède donc deux solutions :
\[x_1=\dfrac{3-\sqrt{17}}{4} \quad \text{et}\quad x_2=\dfrac{3+\sqrt{17}}{4}\]
Aucune de ces solutions n’est un nombre entier positif. Il n’existe donc aucun \(n\in\mathbb{N}\) tel que \(u_n=0\).

Pour tout \(n\in\mathbb{N}\), \(u_n – (-3)=2n^2-3n+2\). Or, le discriminant de \(2n^2-3n+2\) vaut \((-3)^2-4\times 2 \times 2=-7\) qui est strictement négatif. Ainsi, \(2n^2-3n+2\) ne s’annule jamais et garde un signe constant : celui du coefficient en \(n^2\), c’est-à-dire \(2\).

Ainsi, pour tout \(n\in\mathbb{N}\), \(u_n-(-3)>0\), c’est-à-dire \(u_n>-3\).

Exercice en lien avec la partie Trigonométrie

On considère la suite \((u_n)\), définie pour tout \(n\in\mathbb{N}\) par \(u_n=\sin \left( \dfrac{n\pi}{6}\right)\).

  1. Calculer \(u_0\), \(u_1\), \(u_2\)
  2. Trouver un entier \(k\) tel que, pour tout \(n\in\mathbb{N}\), \(u_{n+k}=u_n\)
Afficher/Masquer la solution
  • \(u_0=\sin \left( \dfrac{0 \times \pi}{6}\right)=0\)
  • \(u_1=\sin \left( \dfrac{1 \times \pi}{6}\right)=\dfrac{1}{2}\)
  • \(u_2=\sin \left( \dfrac{2 \times \pi}{6}\right)=\dfrac{\sqrt{3}}{2}\)

Pour tout \(n\in\mathbb{N}\), on a :
\[u_{n+12}=\sin \left( \dfrac{(n+12) \pi}{6}\right)=\sin \left( \dfrac{n \pi}{6} + 2\pi\right)=\sin \left( \dfrac{n \pi}{6}\right)=u_n\]

Suites définies par récurrence

Soit \((u_n)\) une suite numérique et \(n\in\mathbb{N}\). Dans chacun des cas suivants, exprimer \(u_{n+1}\) en fonction de \(n\).

  • \(u_n=4n-7\)
  • \(u_n=\dfrac{2n-1}{3n+6}\)
  • \(u_n=2n^2-5n+8\)
  • \(u_n=(n-1)^5\)
  • \(u_n=(3n+7)^2\)
  • \(u_n=\sqrt{2n^2-4n+2 }\)
Afficher/Masquer la solution
  • Pour tout \(n\in\mathbb{N}\),
    \[ u_{n+1}=4(n+1)-7=4n+4-7=4n-3\]
  • Pour tout \(n\in\mathbb{N}\),
    \[ u_{n+1}=\dfrac{2(n+1)-1}{3(n+1)+6}=\dfrac{2n+2-1}{3n+3+6}=\dfrac{2n+1}{3n+9}\]
  • Pour tout \(n\in\mathbb{N}\),
    \[\begin{eqnarray*} u_{n+1}&=& 2(n+1)^2-5(n+1)+8\\&=&2(n^2+2n+1)-5n-5+8\\&=&2n^2+4n+2-5n-5+8\\&=&2n^2-n+5\end{eqnarray*}\]
  • Pour tout \(n\in\mathbb{N}\),
    \[ u_{n+1}= (n+1-1)^5=n^5\]
  • Pour tout \(n\in\mathbb{N}\),
    \[ u_{n+1}= (3(n+1)+7)^2=(3n+10)^2\]
  • Pour tout \(n\in\mathbb{N}\),
    \[ u_{n+1}= \sqrt{2(n+1)^2-4(n+1)+2}=\sqrt{2n^2}=\sqrt{2}n\]

Pour chacune des suites numériques suivantes, calculer les termes de rang 1, 2 et 3.

  • \(\left\{ \begin{array}{l}
    u_0=4\\
    \text{Pour tout } n\in\mathbb{N}, u_{n+1}=2u_n-3
    \end{array}\right.\)
  • \(\left\{ \begin{array}{l}
    u_0=2\\
    \text{Pour tout } n\in\mathbb{N}, u_{n+1}=\dfrac{1}{u_n+1}
    \end{array}\right.\)
  • \(\left\{ \begin{array}{l}
    v_0=256\\
    \text{Pour tout } n\in\mathbb{N}, v_{n+1}=\sqrt{v_n}
    \end{array}\right.\)
  • \(\left\{ \begin{array}{l}
    w_0=-3\\
    \text{Pour tout } n\in\mathbb{N}, w_{n+1}=w_n+n
    \end{array}\right.\)
Afficher/Masquer la solution
  • \(u_1=2u_0-3=2\times 4 – 3 = 5\)
  • \(u_2=2u_1-3=2\times 5 – 3 = 7\)
  • \(u_1=2u_2-3=2\times 7 – 3 = 11\)

 

  • \(u_1=\dfrac{1}{u_0+1}=\dfrac{1}{2+1}=\dfrac{1}{3}\)
  • \(u_2=\dfrac{1}{u_1+1}=\dfrac{1}{\dfrac{1}{3}+1}=\dfrac{1}{\dfrac{4}{3}}=\dfrac{3}{4}\)
  • \(u_3=\dfrac{1}{u_2+1}=\dfrac{1}{\dfrac{3}{4}+1}=\dfrac{1}{\dfrac{7}{4}}=\dfrac{4}{7}\)

 

  • \(v_1=\sqrt{v_0}=\sqrt{256}=16\)
  • \(v_2=\sqrt{v_1}=\sqrt{16}=4\)
  • \(v_3=\sqrt{v_2}=\sqrt{4}=2\)

 

  • \(w_1=w_0+0=-3\)
  • \(w_2=w_1+1=-3+1=-2\)
  • \(w_3=w_2+2=0\)

Soit \(k\in\mathbb{N}\). On dit que \(k\) est un nombre triangulaire s’il est possible de placer \(k\) pastilles de manière à représenter un triangle, comme sur la figure ci-dessous. On note \(u_n\) le \(n\)-ième nombre triangulaire.

Rendered by QuickLaTeX.com

  1. Que valent \(u_1\), \(u_2\) et \(u_5\) ?
  2. Exprimer la suite \((u_n)\) à l’aide d’une relation de récurrence.
Afficher/Masquer la solution

On voit que \(u_1=1\) et \(u_2=3\). En continuant le schéma, on trouvera que \(u_5=15\).

Rendered by QuickLaTeX.com

Pour passer du premier au deuxième, on ajoute 2 points. Pour passer du deuxième au troisième, on ajoute trois points… Pour passer du n-ième au (n+1)-ième, on ajoute (n+1) points.

Ainsi, pour tout entier naturel \(n\), \(u_{n+1}=u_n+n+1\).

Pour chacune des suites numériques suivantes, calculer les termes de rang 2, 3 et 4.

  • \(\left\{ \begin{array}{l}
    u_0=1\\
    u_1=2\\
    \text{Pour tout } n\in\mathbb{N}, u_{n+2}=u_{n+1}\times u_n
    \end{array}\right.\)
  • \(\left\{ \begin{array}{l}
    v_0=-1\\
    v_1=3\\
    \text{Pour tout } n\in\mathbb{N}, v_{n+1}=(v_{n+1})^2-(v_n)^2
    \end{array}\right.\)
Afficher/Masquer la solution

On a

  • \(u_2=u_1 \times u_0 = 2 \times 1 = 2\)
  • \(u_3=u_2 \times u_1 = 2 \times 2 = 4\)
  • \(u_4=u_3 \times u_2 = 4 \times 2 = 8\)

On a

  • \(v_2=(v_1)^2 – (v_0)^2 = 3^2-(-1)^2=9-1=8\)
  • \(v_3=(v_2)^2 – (v_1)^2 = 8^2-3^2=64-9=55\)
  • \(v_4=(v_3)^2 – (v_2)^2 = 55^2-8^2=3025-64=2961\)

Chaque année, 70% des adhérents d’une association de passionnés de mathématiques renouvellent leur adhésion et 500 nouvelles personnes se joignent à eux. En 2016, cette association compte 2000 abonnés. On note \(a_n\) le nombre d’abonnés en l’an 2016 + \(n\).

  1. Que valent \(a_1\) et \(a_2\) ?
  2. Exprimer la suite \((a_n)\) à l’aide d’une relation de récurrence.
Afficher/Masquer la solution
  • \(a_1=0.7 \times 2000 + 500 = 1900\)
  • \(a_2= 0.7 \times 1900 + 500=1830\)

Pour tout \(n\in\mathbb{N}\), on a \(u_{n+1}=0.7u_n+500\).

Chez les fourmis, lorsque la reine pond un oeuf, elle peut décider ou non de le féconder à l’aide d’un spermatozoïde, stocké dans une spermathèque. Si l’oeuf est fécondé, il donnera naissance à une femelle. Sinon, il donnera naissance à un mâle. Oui, la fourmi peut décider si elle aura un garçon ou une fille !

On s’intéresse à l’arbre généalogique d’une fourmi mâle. On notera \(M\) si l’ascendant est un mâle et \(F\) si c’est une femelle.

Rendered by QuickLaTeX.com

On note \(a_n\) le nombre d’ascendants de la fourmi mâle à la \(n\)-ième génération. On note \(m_n\) et \(f_n\) le nombre d’ascendants mâles et d’ascendants femelles à la \(n\)-ième génération.

On a par exemple \(a_1=1\), \(m_1=0\) et \(f_1=0\).

  1. Compléter le tableau de valeurs suivants
    \(n\) 1 2 3 4 5 6
    \(m_n\) 0
    \(f_n\) 1
    \(a_n\) 1
  2. Pour tout entier naturel \(n\), exprimer \(a_n\) en fonction de \(m_n\) et \(f_n\).
  3. Pour tout entier naturel \(n\), exprimer \(m_{n+1}\) et \(f_{n+1}\) en fonction de \(m_n\) et \(f_n\)
  4. En déduire que pour tout entier naturel \(n\), on a \(a_{n+2}=a_{n+1}+a_n\)

Une telle relation est dite « de Fibonacci », du nom d’un mathématicien italien du XIIIe siècle. Plutôt que d’étudier l’ascendance d’une fourmi, celui-ci étudiait la descendance d’un couple de lapin. Chacun son truc.

Afficher/Masquer la solution
\(n\) 1 2 3 4 5 6
\(m_n\) 0 1 1 2 3 5
\(f_n\) 1 1 2 3 5 8
\(a_n\) 1 2 3 5 8 13

Le nombre d’ascendants est égal au nombre de mâles additionné au nombre de femelles : pour tout \(n\in\mathbb{N}\) :
\[ a_n=m_n+f_n\]

Puisque chaque femelle possède un père et que les mâles n’en ont pas, le nombre de mâles à la génération \(n+1\) est égal au nombre de femelles à la génération \(n\).
\[m_{n+1}=f_n \]
De plus, chaque mâle et chaque femelle possède une mère. On a alors :
\[f_{n+1}=m_n+f_n\]

Rappelons que pour tout \(n\in\mathbb{N}\) :
\[ a_n=m_n+f_n\]
Alors,
\[ a_{n+2}=m_{n+2}+f_{n+2}\]
Cependant,
\[m_{n+2}=f_{n+1}\]
et
\[ f_{n+2}=f_{n+1}+m_{n+1}=a_{n+1} \]
Ainsi,
\[ a_{n+2}=f_{n+1}+a_{n+1}=m_{n}+f_{n}+a_{n+1}=a_{n}+a_{n+1}\]

Suite générée à l’aide d’une fonction

On a tracé la courbe représentative d’une fonction \(f\) définie sur \(\mathbb{R}\) dans un repère orthonormé.

Rendered by QuickLaTeX.com

  1. On considère la suite \((u_n)\) définie pour tout \(n\) par \(u_n=f(n)\). Déterminer graphiquement les valeurs de \(u_1\), \(u_3\), \(u_4\) et \(u_5\).
  2. On utilise la même fonction \(f\). On pose \(v_0=5\) et pour tout entier naturel \(n\), \(v_{n+1}=f(v_n)\). Déterminer graphiquement des valeurs approchées de \(v_1\), \(v_2\) et \(v_3\).
Afficher/Masquer la solution

On a

  • \(u_1=f(1)=1\)
  • \(u_2=f(2)=3\)
  • \(u_3=f(3)=4\)
  • \(u_4=f(4)=4\)
  • \(u_5=f(5)=2\)

On a

  • \(v_1=f(v_0)=f(5)=2\)
  • \(v_2=f(v_1)=f(2)=3\)
  • \(v_3=f(v_2)=f(3)=4\)

On a tracé la courbe représentative d’une fonction \(f\) définie sur \(\mathbb{R}\) dans un repère orthonormé.

Rendered by QuickLaTeX.com

  1. On considère la suite \((u_n)\) définie pour tout \(n\) par \(u_n=f(n)\). Déterminer graphiquement les valeurs de \(u_1\), \(u_2\), \(u_3\)
  2. On utilise la même fonction \(f\). On pose \(v_0=3\) et pour tout entier naturel \(n\), \(v_{n+1}=f(v_n)\). Déterminer la valeur de \(v_{2019}\).
Afficher/Masquer la solution

On a

  • \(u_1=f(1)=2\)
  • \(u_2=f(2)=3\)
  • \(u_3=f(3)=-2\)

Calculons les premiers termes de la suite \((v_n)\).

  • \(v_0=3\)
  • \(v_1=f(v_0)=f(3)=-2\)
  • \(v_2=f(v_1)=f(-2)=1\)
  • \(v_3=f(v_2)=f(1)=2\)
  • \(v_4=f(v_3)=f(2)=3\)

On remarque que l’on est revenu à 3 et on aura alors \(v_5=-2\), \(v_6=1\), etc. La suite est périodique, de période 4.

Ainsi, si \(n\) est un multiple de 4, on aura \(v_n=v_0=3\). 2016 étant un multiple de 4, \(v_{2016}=u_0=3\). Alors, \(v_{2017}=-2\), \(v_{2018}=1\) et \(v_{2019}=2\).

Variations des suites

Dans chacun des cas suivants, déterminer le sens de variations de la suite définie pour tout entier naturel \(n\) par…

  • \(u_n=-5n+3\)
  • \(v_n=n^2\)
  • \(w_n=3n+4\)
  • \(a_n=\dfrac{1}{n+1}\)
Afficher/Masquer la solution
  • Pour tout \(n\in\mathbb{N}\),
    \[ u_{n+1}-u_n=(n+1)^2-n^2=(n+1-n)(n+1+n)=2n+1>0\]
    La suite \((u_n)\) est strictement croissante.
  • Pour tout \(n\in\mathbb{N}\),
    \[v_{n+1}=(n+1)^2+2(n+1)-3=n^2+2n+1+2n+2-3=n^2+4n\]
    Ainsi,
    \[v_{n+1}-v_n = n^2+4n-(n^2+2n-3)=6n+3>0\]
    (On rappelle que \(n\) désigne un entier positif). La suite \((u_n)\) est strictement croissante.
  • On sait que la fonction \(x\mapsto 3x+4\) est décroissante sur \(\mathbb{R}\) (elle est affine, de coefficient directeur 3 qui est strictement positif). La suite \((w_n)\) est donc strictement croissante.
  • Pour tout \(n\in\mathbb{N}\),\[\begin{eqnarray*}
    a_{n+1}-a_n &=&\dfrac{1}{n+2}-\dfrac{1}{n+1}\\&=&\dfrac{n+1}{(n+2)(n+1)}-\dfrac{n+2}{(n+2)(n+1)}\\&=&\dfrac{-1}{(n+1)(n+2)}\\& < & 0\end{eqnarray*}\]
    La suite \((u_n)\) est strictement décroissante.

Dans chacun des cas suivants, déterminer le sens de variations de la suite \((u_n)\) définie par…

  • \(\left\{ \begin{array}{l}
    u_0=2\\
    \text{Pour tout } n\in\mathbb{N}, u_{n+1}=u_n+12n-4
    \end{array}\right.\)
  • \(\left\{ \begin{array}{l}
    v_0=-3\\
    \text{Pour tout } n\in\mathbb{N}, v_{n+1}=v_n-\dfrac{1}{n^2+1}
    \end{array}\right.\)
  • \(\left\{ \begin{array}{l}
    w_0=\pi\\
    \text{Pour tout } n\in\mathbb{N}, w_{n+1}=w_n(1-w_n)
    \end{array}\right.\)
  • \(\left\{ \begin{array}{l}
    a_0=-1\\
    \text{Pour tout } n\in\mathbb{N}, a_{n+1}=a_n+3n^2+2n+7
    \end{array}\right.\)
Afficher/Masquer la solution

Pour tout \(n\in\mathbb{N}\),

\[u_{n+1}-u_n =u_n+12n-4-u_n=12n-4\]
qui est positif dès que \(n\geqslant 1\). La suite \((u_n)\) est croissante à partir du rang 1.

Pour tout \(n\in\mathbb{N}\),

\[v_{n+1}-v_n =v_n-\dfrac{1}{n^2+1}-v_n=-\dfrac{1}{n^2+1}<0\]
La suite \((v_n)\) est strictement décroissante.

Pour tout \(n\in\mathbb{N}\),

\[w_{n+1}-w_n =w_n(1-w_n)-w_n=w_n(1-w_n-1)=-(w_n)^2 \leqslant 0\]
La suite \((w_n)\) est décroissante.

Pour tout \(n\in\mathbb{N}\),

\[a_{n+1}-a_n =a_n+3n^2+2n+7-u_a=3n^2+2n+7\]
Le discriminant du polynôme \(3n^2+2n+7\) vaut \(2^2-4\times 3\times 7=-80\) qui est strictement négatif. Ainsi, le polynôme \(3n^2+2n+7\) n’admet aucune racine réelle et son signe est celui de son coefficient en \(n^2\), c’est-à-dire 3.

Ainsi, pour tout \(n\), \(3n^2+2n+7>0\) La suite \((a_n)\) est strictement croissante.

Exercice en lien avec la partie Trigonométrie

On considère la suite \((u_n)\) définie pour tout \(n\in\mathbb{N}\) par \(u_n=\sin\left( \dfrac{n\pi}{2}\right)+n\)

  1. Calculer \(u_0\), \(u_1\), \(u_2\) et \(u_3\).
  2. Montrer que, pour tout \(n\in\mathbb{N}\), \(u_{n+4}=u_n+4\)
  3. Montrer que la suite \((u_n)\) est croissante.
  4. La fonction \(f:x\mapsto \sin\left( \dfrac{x\pi}{2}\right)+x\), définie sur \(\mathbb{R}\), est-elle croissante sur \(\mathbb{R}\) ?
Afficher/Masquer la solution
  • \(u_0=\sin\left( \dfrac{0\pi}{2}\right)+0=0+0=0\)
  • \(u_1=\sin\left( \dfrac{1\pi}{2}\right)+1=1+1=2\)
  • \(u_2=\sin\left( \dfrac{2\pi}{2}\right)+2=0+2=2\)
  • \(u_3=\sin\left( \dfrac{3\pi}{2}\right)+3=-1+3=2\)

Pour tout \(n\in\mathbb{N}\),
\[\begin{eqnarray*}u_{n+4}&=&\sin\left( \dfrac{(n+4)\pi}{2}\right)+n+4\\&=&\sin\left( \dfrac{n\pi}{2} +2\pi\right)+n+4\\&=&(\sin\left( \dfrac{n\pi}{2}\right)+n) + 4\\&=&u_n + 4\end{eqnarray*}\]

Il suffit de se servir des questions précédentes : de \(u_0\) à \(u_3\), la suite est croissante et ses termes sont inférieurs à 4. Puis, on reprend les mêmes termes auxquels on ajoute 4, ce qui ne change pas le sens de variation. La suite \((u_n)\) est donc croissante.

En revanche, la fonction \(f\) n’est pas croissante : on a \(f(1)=2\) et \(f\left( \dfrac{5}{2}\right) = \sin\left( \dfrac{5\pi}{4}\right)+\dfrac{5}{2}=\dfrac{5-\sqrt{2}}{2}\)

Or, \(5-\sqrt{2}<4\) car \(\sqrt{2}>1\). On en déduit que \(\dfrac{5-\sqrt{2}}{2}<\dfrac{4}{2}=2=f(1)\).

Ainsi, \(1< \dfrac{5}{2}\) mais \(f(1)> f\left(\dfrac{5}{2}\right)\). \(f\) n’est pas croissante.

Dans chacun des cas suivants, en utilisant un quotient, déterminer le sens de variations de la suite définie pour tout entier naturel \(n\) par…

  • \(u_n=\left(\dfrac{2}{3}\right)^n\)
  • \(v_n=\dfrac{n}{n+1}\)
  • \(w_n=\dfrac{3^n}{n}\) pour \(n>0\).
Afficher/Masquer la solution

Pour tout entier naturel \(n\), \(u_n > 0\) et
\[\dfrac{u_{n+1}}{u_n}=\dfrac{\left(\dfrac{2}{3}\right)^{n+1}}{\left(\dfrac{2}{3}\right)^n}=\dfrac{2}{3}<1\]
La suite \((u_n)\) est donc strictement décroissante.

Pour tout entier naturel \(n\), \(v_n > 0\) et
\[\dfrac{v_{n+1}}{v_n}=\dfrac{\dfrac{n+1}{n+2}}{\dfrac{n}{n+1}} = \dfrac{n+1}{n+2} \times \dfrac{n+1}{n}\]

Ainsi,
\[\dfrac{v_{n+1}}{v_n}=\dfrac{n^2+2n+1}{n^2+2n}=\dfrac{n^2+2n}{n^2+2n}+\dfrac{1}{n^2+2n}=1+\dfrac{1}{n^2+2n} >1\]
La suite \((v_n)\) est donc strictement croissante.

Pour tout \(n\), on a \(w_n>0\) et
\[ \dfrac{w_{n+1}}{u_n}=\dfrac{3^{n+1}}{n+1}\times \dfrac{n}{3^n}=3\dfrac{n}{n+1}\]

Or, pour \(n\geqslant 1\), on a \(n+n \geqslant n+1\), c’est-à-dire \(2n\geqslant n+1\).

On divise par \(n+1\), cela donne \(\dfrac{2n}{n+1}\geqslant 1\) puis \(\dfrac{n}{n+1}\geqslant \dfrac{1}{2}\) d’où \(3\dfrac{n}{n+1}\geqslant \dfrac{3}{2}>1\)

La suite \((w_n)\) est strictement croissante.

Dans chacun des cas suivants, étudier la monotonie de la suite. On admettra que tous les termes de la suite sont strictement positifs.

  • \(\left\{ \begin{array}{l}
    u_0=2\\
    \text{Pour tout } n\in\mathbb{N}, u_{n+1}=3u_n
    \end{array}\right.\)
  • \(\left\{ \begin{array}{l}
    v_1=4\\
    \text{Pour tout } n\in\mathbb{N*}, v_{n+1}=\dfrac{v_n}{n}
    \end{array}\right.\)
  • \(\left\{ \begin{array}{l}
    w_0=5\\
    \text{Pour tout } n\in\mathbb{N}, w_{n+1}=w_n(1+w_n)
    \end{array}\right.\)
Afficher/Masquer la solution

Pour tout entier naturel \(n\), on a \(u_n>0\) et
\[ \dfrac{u_{n+1}}{u_n}=\dfrac{3u_n}{u_n}=3>1\]
La suite \((u_n)\) est strictement croissante.

Pour tout entier naturel non nul \(n\), on a \(v_n>0\) et
\[ \dfrac{v_{n+1}}{v_n}=\dfrac{v_n}{nv_n}=\dfrac{1}{n}\leqslant 1\]
La suite \((v_n)\) est décroissante.

Pour tout entier naturel \(n\), on a \(w_n>0\) et
\[ \dfrac{w_{n+1}}{w_n}=\dfrac{w_n(1+w_n)}{w_n}=1+w_n >1\]
La suite \((w_n)\) est strictement croissante.

Consultez les exercices corrigés sur les suites arithmétiques
Accueil » Cours et exercices » Première Générale » Suites numériques : exercices corrigés

Laisser un commentaire

Votre adresse e-mail ne sera pas publiée. Les champs obligatoires sont indiqués avec *