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Exercice 45 points
Partie A
On considère l'algorithme suivant :
Variables :k et p sont des entiers naturels
u est un réelEntrée :Demander la valeur de p
Traitement :Affecter à u la valeur 5
Pour k variant de 1 à p
Affecter à u la valeur 0,5u+0,5(k-1)-1,5
Fin de Pour
Sortie : Afficher u
Faire fonctionner cet algorithme pour p=2 en indiquant les valeurs des variables à chaque étape.
Quel nombre obtient-on en sortie ?
Partie B
Soit(un)la suite définie par son premier termeu0=5et, pour tout entier naturel n par :un+1=0,5un+0,5n-1,5.
1. Modifier l'algorithme de la première partie pour obtenir en sortie toutes les valeurs de
unpour n variant de 1à p.
2. A l'aide de l'algorithme modifié après avoir saisi p=4, on obtient les résultats suivants :
Peut-on affirmer, à partir de ces résultats, que la suite(un)est décroissante ? Justifier.3. Démontrer par récurrence que pour tout entier naturel n supérieur ou égal à 3, un+1>un. Que peut-on en
déduire quant au sens de variation de la suite(un) ?4. Soit(vn)la suite définie pour tout entier naturel n par : vn=0,1un-0,1n+0,5. Démontrer que la suite(vn)
est géométrique de raison 0,5 et exprimer alorsvnen fonction de n.5. En déduire que, pour tout entier naturel n,un=10×0,5n+n-5
6. Déterminer la limite de la suite(un).
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Correction :
Partie A
Initialisation : p = 2 et u = 5
Première étape :k=1(k⩽p)
u=0,5×5+0,5×0-1,5=2,5-1,5=1Deuxième étape :k=2(k⩽p)
u=0,5×1+0,5×1-1,5=0,5+0,5-1,5=-0,5Fin de Pour
Sortie :
Partie B
1. Pour obtenir toutes les valeurs deunpour n variant de 1 à p, il suffit de permuter les deux dernières
instructions.Pour k variant de 1 à p
Affecter à u la valeur0,5u+0,5(k-1)-1,5
Afficher u
Fin de Pour
2. (un)n'est pas une suite décroissante caru4=-0,375>un=-0,75
3. On veut démontrer en utilisant un raisonnement par récurrence que, pour tout entier naturel n supérieur
ou égal à 3 : on aun+1>un.Initialisation
u3=-0,75etu4=-0,375donc u4>u3La propriété est vérifiée pour n=3Hérédité
Pour démontrer que la propriété est héréditaire pour tout entier naturel supérieur ou égal à 3, on suppose que
un+1>unet on doit démontrer queun+2>un+1. Or on a pour tout entier naturel n supérieur ou égal à 3 : On retranche membre à membre la première égalité de la seconde, on obtient : un+2-un+1=0,5(un+1-un)+0,5 En utilisant l'hypothèse de récurrence, on a un+1-un>0, on obtient un+2-un+1>0 soitun+2>un+1.Conclusion
Le principe de récurrence nous permet d'affirmer que, tout entier naturel n supérieur ou égal à 3, on a :
un+1>un.Conséquence
La suite(un)est croissante à partir du rang 3.
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4. Pour tout entier naturel n :
vn=0,1un-0,1n+0,5 donc 0,1un=vn+0,1n-0,5 et un=10vn+n-5. Pour tout entier naturel n :vn+1=0,1un+1-0,1(n+1)+0,5or or un=10vn+n-5 vn+1=0,1(5vn+0,5n-2,5+0,5n-1,5)-0,1n+0,4 vn+1=0,5vnDonc (vn) est la suite géométrique de raison q=0,5 et de premier terme :Pour tout entier naturel n :
vn=v0qn=0,5n5. Pour tout entier naturel n
un=10vn+n-5=10×0,5n+n-5 6.0⩽0,5<1 donclimn→+∞
0,5n=0
d'autre part,limn→+∞n-5= +∞donclimn→+∞un=+∞quotesdbs_dbs49.pdfusesText_49[PDF] bac s asie 2013 maths corrigé
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