exercice raisonnement par récurrence


  • B

    Bonjour, j'aurais besoin de votre aide pour un exercice sur le raisonnement par récurrence:

    On considère la suite t(n) définie pour tout entier naturel n par t0=0et t(n+1)=t(n)+1/(n+1)(n+2)
    Montrer que t(n)=n/(n+1)

    Donc je fait un raisonnement par récurrence:

    Nommons P(n) l'égalité "n/n+1)"

    Initialisation
    P(0)= 0/(0+1)=0/1 (je ne pense pas que ça soit ça mais je bloque dès l'initialisation)

    Merci d'avance pour votre aide


  • mtschoon

    Bonjour,

    Fais attention à l'écriture : ne confonds pas P(n) avec tnt_ntn

    P(n) ( qui veut dire "propriété à l'ordre n" ) est :tn=nn+1t_n=\frac{n}{n+1}tn=n+1n

    Pourl'initialisation, tu y es presque.

    Tu sais par hypothèse que t0=0t_0=0t0=0

    avec la propriété P(0) : t0=01=0t_0=\frac{0}{1}=0t0=10=0

    Donc , la propriété est donc bien vraie à l'ordre 0

    Essaie la transmission ( on dit aussi "hérédité " )


  • B

    Donc ca donne:

    Nommons P(n) l'égalité "t(n)=n/(n+1)"

    Initialisation
    t(0)=0 et t0=0/(0+1)=0
    P(0) est vrai, P(n) est initialisé

    Hérédité
    [là je bloque encore :s faut-il remplacer tn par n/(n+1) dans l'expression de tn+1 ? mais pour quoi faire ? ]


  • mtschoon

    Piste pour l'hérédité,

    A un ordre n ( n ≥ 0 ) , tu supposes que tn=nn+1t_n=\frac{n}{n+1}tn=n+1n (* C'est à dire P(n) vraie*)

    Il faut démontrer que cette propriété est vraie à l'ordre (n+1) , c'est à dire :

    tn+1=n+1n+2t_{n+1}=\frac{n+1}{n+2}tn+1=n+2n+1 (***) ( c'est à dire P(n+1) vraie *)

    DEMONSTRATION :

    tn+1=tn+1(n+1)(n+2)t_{n+1}=t_n+\frac{1}{(n+1)(n+2)}tn+1=tn+(n+1)(n+2)1

    En utilisant l'hypothèse de la récurence ( c'est à dire P(n) )

    tn+1=nn+1+1(n+1)(n+2)t_{n+1}=\frac{n}{n+1}+\frac{1}{(n+1)(n+2)}tn+1=n+1n+(n+1)(n+2)1

    Il te reste à réduire au même dénominateur , à simplifier et tu dois trouver la formule ()


  • B

    Supposons P(k) vrai a t on P(k+1) vrai ?
    Pk+1=(k+1)/(k+1+1) + 1/(k+1+1)(k+1+2)
    Pk+1=(k+1)/(k+2) + 1/(k+2)(k+3)
    Pk+1=((k+1)*(k+3)+1)/((k+2)(k+3))
    Pk+1=(k²+4k+4)/(k²+6k+6)

    c'est ca ? mais comment factoriser ?


  • mtschoon

    Je t'ai déjà dit de ne pas confondre la propriété P(k) avec tkt_{k }tk, ainsi que P(k+1) avec tk+1t_{k+1}tk+1 ...

    Revois le principe

    tk+1=kk+1+1(k+1)(k+2)t_{k+1}=\frac{k}{k+1}+\frac{1}{(k+1)(k+2)}tk+1=k+1k+(k+1)(k+2)1

    Tu réduis au même dénominateur .

    Conserve le dénominateur factorisé , sinon tu ne pourras pas simplifier.

    Au final , tu dois trouver :

    tk+1=k+1k+2t_{k+1}=\frac{k+1}{k+2}tk+1=k+2k+1


  • B

    bah comment fait on?


  • mtschoon

    tk+1=kk+1+1(k+1)(k+2)t_{k+1}=\frac{k}{k+1}+\frac{1}{(k+1)(k+2)}tk+1=k+1k+(k+1)(k+2)1

    tk+1=k(k+2)(k+1)(k+2)+1(k+1)(k+2)t_{k+1}=\frac{k(k+2)}{(k+1)(k+2)}+\frac{1}{(k+1)(k+2)}tk+1=(k+1)(k+2)k(k+2)+(k+1)(k+2)1

    tk+1=k(k+2)+1(k+1)(k+2)t_{k+1}=\frac{k(k+2)+1}{(k+1)(k+2)}tk+1=(k+1)(k+2)k(k+2)+1

    tk+1=k2+2k+1(k+1)(k+2)t_{k+1}=\frac{k^2+2k+1}{(k+1)(k+2)}tk+1=(k+1)(k+2)k2+2k+1

    Au numérateur , tu dois reconnaître une identité ramarquable , ce qui te permettra de faire une simplification et de trouver la réponse souhaitée.


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