Suites - Démonstration par récurrence


  • E

    Salut tout le monde ! 😉

    J'ai besoin d'aide pour le dm suivant :

    "Soit (Un )n∈N une suite définie par u0=1 et la relation de récurrence Un+1U_{n+1}Un+1= √(6+Un ) .

    1. Démontrer que la suite (Un) existe, est croissante et majorée par 3.
    2. Montrer que, pour tout n∈N, 3 - Un+1U_{n+1}Un+1 ≤ 1/4 (3- Un).
    3. En déduire, pour tout n∈N, 0 ≤ 3 - Un ≤ 2/4n2/4^n2/4n. Déterminer la limite de Un."

    Il ne me reste plus que la question 3 sur laquelle je bloque complètement...

    Merci d'avance pour votre précieuse aide ! 🙂


  • mtschoon

    Bonsoir,

    Piste pour la 3)

    Vu que pour tout n , Un ≤ 3, nécessairement : 3−un≥03-u_n \ge 03un0

    Pour démontrer que 3−un≤24n3-u_n \le \frac{2}{4^n}3un4n2, une récurrence va très bien (utilise la 2) pour prouver l'hérédité)


  • E

    Merci pour votre réponse !

    Initialisation :
    Pour n = 0 0≤ 2 ≤ 2
    P(0) vraie.

    Heredité : Supposons que 3-Un ≤2/4^n et montrons que 3-Un+1 ≤ 2/4^(n+1)

    D’après la question 2) 3-Un+1 ≤1/4(3-Un)

    ⟺4(3- Un+1) ≤3-Un

    or 3-Un ≤ 2/4^n d' où 4(3- Un+1) ≤ 2/4^n ⟺ 3- Un+1 ≤ 2/4^(n+1)


  • mtschoon

    ta dernière ligne écrite ne me semble pas claire.

    3−un+1≤14(3−un)≤14(24n)3-u_{n+1} \le \frac{1}{4}(3-u_n) \le \frac{1}{4}(\frac{2}{4^n})3un+141(3un)41(4n2)

    Donc :

    3−un+1≤14(24n)3-u_{n+1} \le\frac{1}{4}(\frac{2}{4^n})3un+141(4n2)

    D'où

    $3-u_{n+1} \le\ \frac{2}{4^{n+1}$

    CQFD


  • E

    D'accord, merci beaucoup encore !

    Donc pour le calcul de la limite de Un :

    D'après le théorème des gendarmes :

    lim Un = lim (3 - 2/4^n) = 3

    C'est correct ?


  • E

    D'accord, merci beaucoup encore !

    Donc pour le calcul de la limite de Un :

    D'après le théorème des gendarmes :

    lim Un = lim (3 - 2/4^n) = 3

    C'est correct ?


  • mtschoon

    C'est à peu près ça, mais explique mieux dans ton devoir.

    0≤3−un≤24n0 \le 3 - u_n \le \frac{2}{4^n}03un4n2

    lim⁡n→+∞24n=0\lim_{n\to +\infty}\frac{2}{4^n}=0limn+4n2=0

    D'après le théorème des deux gendarmes

    lim⁡n→+∞ 3−un=0\lim_{n\to +\infty}\ 3 - u_n =0limn+ 3un=0

    Donc :

    lim⁡n→+∞un=3\lim_{n\to +\infty} u_n =3limn+un=3


  • E

    C'est noté ! Bonne soirée à vous, merci infiniment pour votre aide !


  • mtschoon

    De rien !

    Bonne soirée.


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