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La suite (un) est définie par un+1 = (19)/(20) un + 1 et u0 = 10. Calculer u1, u2. Montrer que (vn) est géométrique et calculer sa raison, où vn = u_n - 20.

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3 parts
2
10.5
10.975
a

1920\frac{19}{20}

b

−10(1920)n-10 \left(\frac{19}{20}\right)^n

20−10(1920)n20 - 10 \left(\frac{19}{20}\right)^n

20

Step-by-step solution

13 steps

Voici la résolution de l'Exercice 2.

Part 2· 2 steps

La suite (un)(u_n) est définie par un+1=1920un+1u_{n+1} = \frac{19}{20} u_n + 1 et u0=10u_0 = 10.

1) Calculer u1,u2u_1, u_2

  1. Calculer u1u_1.

    On utilise la formule de récurrence avec n=0n=0:

    u1=1920u0+1u_1 = \frac{19}{20} u_0 + 1

    On substitue u0=10u_0 = 10:

    u1=1920(10)+1u_1 = \frac{19}{20} (10) + 1 u1=192+1u_1 = \frac{19}{2} + 1 u1=9.5+1u_1 = 9.5 + 1 u1=10.5u_1 = 10.5
  2. Calculer u2u_2.

    On utilise la formule de récurrence avec n=1n=1:

    u2=1920u1+1u_2 = \frac{19}{20} u_1 + 1

    On substitue u1=10.5u_1 = 10.5:

    u2=1920(10.5)+1u_2 = \frac{19}{20} (10.5) + 1 u2=199.520+1u_2 = \frac{199.5}{20} + 1 u2=9.975+1u_2 = 9.975 + 1 u2=10.975u_2 = 10.975

    Les valeurs sont u1=10.5u_1 = \boxed{10.5} et u2=10.975u_2 = \boxed{10.975}.

    2) On pose vn=un−20v_n = u_n - 20

Part a

1920\frac{19}{20}

Montrer que (vn)(v_n) est géométrique et calculer sa raison.

  1. Exprimer vn+1v_{n+1} en fonction de un+1u_{n+1}.

    vn+1=un+1−20v_{n+1} = u_{n+1} - 20
  2. Substituer l'expression de un+1u_{n+1}.

    On sait que un+1=1920un+1u_{n+1} = \frac{19}{20} u_n + 1.

    vn+1=(1920un+1)−20v_{n+1} = \left(\frac{19}{20} u_n + 1\right) - 20 vn+1=1920un−19v_{n+1} = \frac{19}{20} u_n - 19
  3. Exprimer unu_n en fonction de vnv_n.

    De vn=un−20v_n = u_n - 20, on a un=vn+20u_n = v_n + 20.

  4. Substituer unu_n dans l'expression de vn+1v_{n+1}.

    vn+1=1920(vn+20)−19v_{n+1} = \frac{19}{20} (v_n + 20) - 19 vn+1=1920vn+1920×20−19v_{n+1} = \frac{19}{20} v_n + \frac{19}{20} \times 20 - 19 vn+1=1920vn+19−19v_{n+1} = \frac{19}{20} v_n + 19 - 19 vn+1=1920vnv_{n+1} = \frac{19}{20} v_n

    La suite (vn)(v_n) est une suite géométrique de raison q=1920q = \boxed{\frac{19}{20}}.

Part b

−10(1920)n-10 \left(\frac{19}{20}\right)^n

Exprimer vnv_n en fonction de nn.

  1. Calculer le premier terme v0v_0.

    On utilise la définition vn=un−20v_n = u_n - 20 avec n=0n=0.

    v0=u0−20v_0 = u_0 - 20

    On sait que u0=10u_0 = 10.

    v0=10−20v_0 = 10 - 20 v0=−10v_0 = -10
  2. Écrire la formule générale d'une suite géométrique.

    Pour une suite géométrique de premier terme v0v_0 et de raison qq, la formule générale est vn=v0⋅qnv_n = v_0 \cdot q^n.

    vn=−10(1920)nv_n = -10 \left(\frac{19}{20}\right)^n

    L'expression de vnv_n en fonction de nn est vn=−10(1920)nv_n = \boxed{-10 \left(\frac{19}{20}\right)^n}.

    3) Calculer unu_n en fonction de nn.

  3. Utiliser la relation entre unu_n et vnv_n.

    On sait que vn=un−20v_n = u_n - 20, donc un=vn+20u_n = v_n + 20.

  4. Substituer l'expression de vnv_n trouvée en 2b.

    un=−10(1920)n+20u_n = -10 \left(\frac{19}{20}\right)^n + 20

    L'expression de unu_n en fonction de nn est un=20−10(1920)nu_n = \boxed{20 - 10 \left(\frac{19}{20}\right)^n}.

    4) Calculer lim⁡n→+∞un\lim_{n \to +\infty} u_n.

  5. Écrire l'expression de unu_n.

    un=20−10(1920)nu_n = 20 - 10 \left(\frac{19}{20}\right)^n
  6. Évaluer la limite de la partie géométrique.

    La raison de la suite géométrique est q=1920q = \frac{19}{20}.
    Puisque −1<1920<1-1 < \frac{19}{20} < 1, on a lim⁡n→+∞(1920)n=0\lim_{n \to +\infty} \left(\frac{19}{20}\right)^n = 0.

  7. Calculer la limite de unu_n.

    lim⁡n→+∞un=lim⁡n→+∞(20−10(1920)n)\lim_{n \to +\infty} u_n = \lim_{n \to +\infty} \left(20 - 10 \left(\frac{19}{20}\right)^n\right) lim⁡n→+∞un=20−10×0\lim_{n \to +\infty} u_n = 20 - 10 \times 0 lim⁡n→+∞un=20\lim_{n \to +\infty} u_n = 20

    La limite de unu_n lorsque n→+∞n \to +\infty est 20\boxed{20}.

    That's 2 down

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