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3) Comment prouver qu'une suite est arithmétique ? a) En prouvant que sa variation absolue est constante Preuve : • Si un+1 un est une constante
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ÉCOLE NUMÉRIQUE
LEÇON 9 : SUITES NUMERIQUES
1. 34DA4CB ǯA002B433A
président de la promotion terminale veut effectuer le placement de la somme de 300.000 Il se rend dans une structure bancaire et le banquier lui propose deux options. Option1 : le capital placé est augmenté de 2500 CFA à intérêts simples par mois ; Option2 : le capital placé augmentera de 5 % de mois en mois pendant la durée du placement. la plus avantageuse pour obtenir rapidement cette somme avant la date de la manifestation particulières. Forts de ces informations et voulant aider leur président, les élèves de la promotion terminale décident de faire des recherches sur les suites arithmétiques et géométriques.2. RESUMES DE COURS
I. Rappel sur les suites arithmétiques et les suites géométriques On appelle suite numérique, toute fonction de Գ vers Թ.2. Suites arithmétiques et suites géométriques
Suite arithmétique Suite géométrique
réel ݎ appelé raison tel que :Exemple : ൜ܷ
un réel ݍ appelé raison tel que :Exemple : ቊܷ
Formule
expliciteEn particulier :
En particulier :
Terminale D
Mathématiques
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Somme de
termes consécutifsSoit ݇אԳ ǡ݈א
On a :
Soit ݇אԳ ǡ݈א
On a : ܵൌܷ
Exercice 1
Solution
1) ݑାଵൌ ݑെ͵
2) ݒାଵൌെ͵ ݒ
Exercice 2
1) (ݑ) est une suite arithmétique de raison - et ݑଷൌെͷ. Exprime ݑ en fonction de n.
2) (ݒ) est une suite géométrique de raison െଷ
Solution
2) ݒൌݒସൈݍିସ
Exercice 3
Calcule la somme : ݑݑଵڮ2. (ݒ) est une suite géométrique de raison െ- et ݒସൌͳ.
Solution
1. ݑݑଵڮ
Par suite : ݑݑଵڮ
Donc : ݑݑଵڮ
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II. Raisonnement par récurrence
entier naturel n.Méthode
݊݊ (݊ étant un entier naturel donné), on procède en trois étapes :
Exercice
Démontre par récurrence que : ݊א
Solution :
Soit ݊א
¾ Vérifions que ܲ
¾ Soit ݇ un entier naturel tel que ݇-.On en déduis que : ଵ
¾ Conclusion : ݊א
III. Suites croissantes, suites décroissantes
Définitions
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Méthode
(...ǯ--à-dire examiner si la suite est croissante ou décroissante et justifier cette croissance
a) La méthode algébrique ¾ On étudie le signe de : ݑାଵെݑ On étudie donc les variations de la fonction ݂ sur E. c) Utilisation du raisonnement par récurrenceExercice 1
croissante.Solution
Exercice 2
Solution
Exercice 3
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Solution
Exercice 4
Soit la suite (t) définie par : ቊݐൌͷDémontre que la suite (t) est décroissante.
Solution
Soit ݊ א
Vérifions que P(0) est vraie.
Soit ݇ א
Donc P(݇ͳ) est vraie.
On conclut que : ݊ א
Remarque : On peut utiliser le sens de variation de la fonction de la fonctionIV. Suites majorées, minorées, bornées
Définitions
de E, ݑܯ de E, ݑ ݉. est soit minorée, soit majorée, soit bornée.Page 7 sur 21
Exercice 1
Réponds par vrai ou par faux à chacune des affirmations suivantes :N° Affirmations Réponses
par െ͵ minorée par - par -Solution
1. Faux 2. Faux 3. Faux 4. Vrai
Exercice 2
Solution
Pour tout ݊אԳכ
Exercice 3
Démontre que la suite v est minorée par ξ- et majorée par 2.Solution
Donc : ݊א
Donc, la suite v est donc bornée (minorée par ξ- et majorée par 2).Remarque
ଵା௫మ. Cela permet de justifier que : ݔ א conclure que : ݊אPage 8 sur 21
Exemple introductif
ଵା௫మ. On a : ݊אDéfinition
Propriété
Exercice 1
Solution
௫య. Pour tout ݊אԳכExercice 2
Réponds par vrai ou par faux à chacune des affirmations suivantes :N° Affirmations Réponses
1 La suite de terme général ξ݊ est convergente.
2 La suite de terme général ଵ
య est convergente.3 La suite de terme général cosn est convergente
Solution
1. Faux 2. Vrai 3. Faux
Exercice 3
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Solution
Lorsque ݔ tend vers λ, ௫మାଵPropriété (unicité de la limite)
Si une suite numérique admet une limite, alors cette limite est unique.Exercice
Solution
Tous les termes de rang pair de cette suite sont égaux à 1 et ceux de rang impair à െͳ.
2. Limites de référence
Propriété
3. Opérations sur les limites
Les propriétés concernant les limites de la somme, du produit ou du quotient de deux fonctions numériques à variables réelles demeurent applicables aux limites de la somme, du produit ou du quotient de deux suites numériques.Exercice
Solution
a) On a :4. Propriétés des suites convergentes et des suites divergentes
Propriétés
Toute suite décroissante et minorée est convergente. Toute suite croissante et majorée est convergente. Toute suite décroissante et non minorée diverge vers െλ. Toute suite croissante et non majorée diverge en λ.Page 10 sur 21
Exercice 1
Réponds par vrai ou par faux à chacune des affirmations suivantes :N° Affirmations Réponses
1 Toute suite décroissante et à termes positifs est
convergente.2 Toute suite croissante et non majorée est convergente.
3 Toute suite croissante est nécessairement convergente
4 Toute suite décroissante et non minorée diverge vers െλ.
Solution
1. Vrai 2. Faux 3. Faux 4. Vrai
Exercice 2
Solution
a) On a: ݊אԳכOr : ݊אԳכ
b) -- ǯ±-± : on obtient : ݊אԳכCe qui donne : ݊אԳכ
VI. Compléments sur les limites de suites numériques Les résultats concernant les limites des fonctions exponentielles, puissances et logarithmesPage 11 sur 21
Propriété 1
Suite Hypothèse Conclusion
Suite géométrique de raison a
(ou suite exponentielle)Suite puissance
Si ߙ
Si ߙ
Si ߙ
Exercice
Pour chaque limite, choisis la lettre correspondant à la réponse juste.A B C D
Solution
1. A ; 2. C ; 3. D ; 4. A ; 5. A ; 6. C
Remarque : Les propriétés de croissances comparées des fonctions exponentielles,Propriété 2 (Croissance comparée)
Si ߙ
Si ܽͳ et ߙ
Exercice
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Solution
On a : ξ
On a : ൈଷ
ଷͳ et 1- ; or si ܽͳ et ߙ2. Propriétés de comparaison
Les propriétés de comparaison concernant les fonctions sont applicables aux suites.Propriété 1
Exercice
Solution
On a : ݊א
Propriétés 2
Exercice
Solution
On a : ݊א
On a : ݊א
Propriété 3
Remarque
La propriété ci- dessus est appelée " Théorème des gendarmes ».Page 13 sur 21
Conséquence
Exercice
1) Démontre que : ݊אԳכ
Solution
1) On a : ݊אԳכ
ξାଵ (1)On a aussi : ݊אԳכ
ξ et ଷ ξ (2) ξൌ- et ݊אԳכPropriété
Exercice
Solution
Pour tout ݊אԳכ
Posons : pour tout ݊אԳכ
4. Suite récurrente
Propriété
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Exercice
Solution
3. EXERCICES
3-1. Exercices de fixation
Exercice 1
Soit ݔ un nombre réel. On considère les trois réels ݑǡݒǡݓ définis par :
Exercice 2
Détermine le premier terme ݑ et la raison ݎ de cette suite.Exercice 3
croissante. Calcule ces trois nombres, sachant que leur somme est 63 et la somme de leur carré est Exercice 4
Exercice 5
Démontre par récurrence que : ݊א
Exercice 6
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Exercice 7
ହିଵ est minorée par െଵ ସ à partir du rang 1.Exercice 8
Soit la suite ݒ définie par : ݒൌ- et ݊א Démontre que la suite ݒ est majorée par 7.Exercice 9
Soit la suite ݒ définie par : ݒൌ- et ݊אDémontre que la suite ݒ est croissante.
Exercice 10
Exercice 11
a) ൌͳെଷExercice 12
Exercice 13
Réponds par vrai ou par faux à chacune des affirmations contenues dans le tableau ci-dessous.N° Affirmations Réponses
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Exercice 14
Exercice 15
ǡଵయାହ etCalcule la limite de chacune de ces suites.
Exercice 16
Exercice 17
Calcule chacune des limites suivantes :
Exercice 18
On admet que ݊א
ସ et que la suite (w) est convergente.3-2. Exercices de renforcement
Exercice 19
Soit ݑ la suite définie par ൜ݑൌ͵1. Détermine la nature de la suite ݑ.
4. Exprime ܷ
5. Calcule en fonction de ݊ :
Exercice 20
Soit ݑ la suite définie par : ቊݑଵൌ͵3. Exprime ݑ en fonction de ݊.
5. Soit la suite ݒ définie par : ݊אԳכ
a) Justifie que la suite ݒ est une suite arithmétique dont on précisera la raison et le premier terme. b) Calcule ܲPage 17 sur 21
Exercice 21
2. Démontre par récurrence que : ݊א
3. a) Calcule en fonction de ݑǣ ݑାଵെݑ.
Exercice 22
le premier terme.Exercice 23
b) Calcule ܸ puis ܷExercice 24
2. a) Démontre que : ݊߳Գכǡܷାଵെܷ
b) Déduis-en que : ݊߳Գכǡܷାଵെܷ3)a) Démontre queǣ ݊߳Գכǡܷ
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b) Déduis-en que : ݊߳ԳǡܷExercice 25
1. Pour un entier naturel donné, détermine un entier naturel ݊ tel que :
Exercice 26
݈݊ désigne la fonction logarithme népérien.1. a) Calcule ܸ
c) Exprime ܸ3. Pour tout entier naturel n non nul, on pose :
a) Démontre que : ܵExercice 27
ܷ ൌ͵ǡܷଵൌͷǡ et ݊߳Գ, ܷI) On pose : a = 1
3. On pose : ܵൌܷܷଵڮܷ .Exprime ݑ puis ܵ
II) On pose : ܽ
2. Exprime ܸ
Exercice 28
1. Démontre par récurrence que : ݊א
3. a)Démontre que : ݊א
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b) Déduis-en que : ݊אExercice 29
Un véhicule coûte 30 000 000 F. Il se déprécie de 20% par an Ǣ ...ǯ--à-dire que son prix de
revente baisse de 20% par an.1. Détermine la valeur du véhicule au bout de 5 ans.
2. On suppose que pendant la même période, les prix des véhicules neufs de ce type
augmentent de 5% par an.5 ans.
b) On suppose que le véhicule coûte 30 000 000 en 2014, en quelle année le prix du véhicule doublera ?Exercice 30
a) Ecris, pour tout entier naturel ݊ non nul et distinct de 1, une relation entre ܼ, ܼ
b) Démontre que : ݊-ǡܼെܼܣଵ et ܣଵ en ܣ
Exercice 31
On définit les nombres complexes ܼ de la manière suivante :ቊܼ1. Pour tout entier n, on pose : ܷൌܼ
a) Montre que la suite (U) de terme général ܷ précisera le premier terme et la raison. b) Détermine ܷ puis ܼPage 20 sur 21
Exercice 32
Ǩ݁௫ (n est un entier naturel non nul).2. Soit ܫൌ
ଵି௫݁௧݀ݐ pour -ݔͳ.b) En intégrant par parties ܫାଵ , vérifie la relation de récurrence : ܫାଵൌܫ
c) Démontre alors que pour tout entier n non nul : ܫ d) En utilisant la question 1, détermine limn limnDétermine :
limnݑ et
limnExercice 33
3. On pose : ݊אԳ ǡߪ
0 n k a) Justifie que : ߪൌ b) En utilisant une double intégration par parties, calcule ߪ c) En utilisant les résultats des questions 2.b) et 2.c) prouve que : ߪExercice 34
On considère la fonction numérique ݂ définie sur Թାכ b) Démontre que : ݔܫא a) Démontre par récurrence que : ݊אԳ, ݑܫא b) Justifie que : ݊אԳ, ȁݑାଵെߙ c) Déduis-en que : ݊אԳ, ȁݑെߙ b) Détermine une valeur approchée de ߙPage 21 sur 21
4. SITUATIONS COMPLEXES
Exercice 35
Exercice 36
propose un salaire annuel de 750.000 F CFA. Après quelques mois de travail, une grève des enseignants pour la revalorisation de leur salaire amène le fondateur à faire deux propositions de contrat au choix afin de relever les salaires. - Le premier contrat stipule que les enseignants auront chaque année une augmentation de - Le deuxième contrat consiste à faire chaque année une augmentation forfaitaire de 30.000F CFA.
au choix du contrat. Il te sollicite. En argumentant, détermine le contrat le plus avantageux pour Monsieur Coulibaly.BONNES ETUDES
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