Mathématiques, suites numériques, concours Puissance alpha ( Fesic)

En poursuivant votre navigation sur ce site, vous acceptez l’utilisation de Cookies vous proposant des publicités adaptées à vos centres d’intérêts.




. .
.
.


2017.
Exercice 16. Etude d'une spirale.
D1 et D2 sont deux droites d'équation respective y=-x et=x et M0(2 ; 0).
On construit M1 le projeté orthogonal de M0 sur la droite D2, M2 le projeté orthogonal de M1 sur l'axe des ordonnées, M3 le projeté orthogonal de M2 sur la droite D1 et M4 le projeté orthogonal de M3 sur l'axe des  abscisses.
On réitère le même procédé afin de définir, pour tout entier naturel n, la suite de points(Mn).

On note a l'abscisse du point M1 et b l'abscisse du point M4 avec a  et b deux nombres réels.
a. a=1 et M1M2=1. Vrai.
b. M2M3 = 3½ / 2. Faux.
M2M3 =(0,52 +0,52)½ =1 / 2½ = M1M2 / 2½.
Pour tout entier naturel n, on définit les suites (Ln) et (Sn) à l'aide des relations ln = MnMn+1 et Sn = Slk.
c. ln+1=ln / 2½. Vrai.
Le côté du carré est égal à la diagonale divisée par 2½.
d. Quand n tend vers l'infini, Sn tend vers 2 x 2½+1. Faux.
Sn = M0M1 +M1M2 +...+MnMn+1= 2½ (1+1
/2½ +.....+1/(2½)n)= 2½ (1-(1/2½)n+1) /(1-1/2½).
Quand n tend vers l'infini :
(1/2½)n+1 tend vers zéro et Sn tend vers 2½  /(1-1/2½)=2 /(2½-1) =2(2½+1).
.



2015
Exercice 10. Suite et trigonométrie.
Soit (un) la suite définie, pour tout n entier, par un = (−1)n +2×sin(np/4).
a. Pour tout entier naturel n, on a : un+8 > un. Faux.
un+8 = (−1)n+8 +2×sin((n+8)p/4) =(−1)n(−1)8+2×sin((np/4+2p)=(−1)n +2×sin(np/4) = un.
b. Pour tout entier naturel n, un appartient à [-3 ; +3]. Vrai.
Pour n impair :
(−1)n = -1 ; valeur minimale de 2×sin(np/4) =  -2½. Valeur minimale de un ; -1-2½~ -2,14.
Pour n pair : (−1)n = +1 ; valeur maximale de 2×sin(np/4) =  2. Valeur maximale de un : 3.
c. La suite (un) est monotone. Faux.

d. Quand n tend vers l'infini, la limite de un / n est nulle. Vrai.

Exercice 11. Suite de nombres complexes.
On se place dans le plan complexe muni d’un repère orthonormé direct et on considère la suite (zn) de nombres complexes définie, pour tout n entier, par :
z0 = 2 ; zn+1 =0,5(1+i)zn.
On pose An le point d’affixe zn et on définit, pour tout n entier, la suite (un) par un = |zn|.
a. La suite (un) est géométrique. Vrai.
Démonstration par récurrence :
Initialisation : z1 =0,5(1+i) x 2 =1+i  ; u1 =
(12+12)½ = 2½ ; u1 = 2½ /2 u0.
Hérédité : la propriété est supposée vraie au rang p : up+1 = 2½ /2 up.
zp+2 =0,5(1+i)zp+1 ; up+2 =0,5|1+i| up+1  =2½ /2 up+1. La propriété est vraie au rang p+1.
Conclusion : La propriété étant vraie au rang 1 et héréditaire, alors la suite est géométrique.
b. Pour tout entier naturel n,( zn+1 −zn ) / zn+1 = i. Vrai.
1- zn / zn+1 =1-2/(1+i) =  (1+i-2) / (1+i)=(i-1) / (1+i)=(i-1)(1-i) / 2 =i.
c. À partir du rang n = 4, le point An appartient au disque de centre O et de rayon R =0,5. Faux.
zn+1 =
2½ /2 exp(ip/4) zn =  (2½ /2)n z0 exp(in p/4). Le module de zn n'est pas constant.

d. Pour tout entier naturel n, le triangle OAn An+1 est isocèle et rectangle. Faux.





2014.
Exercice 4. Suite définie par un algorithme.
variables
 u est du type nombre
n est du type nombre
k est du type nombre
 Lire n
u prend la valeur 2
 k prend la valeur 0
Tant que k < n faire
 k prend la valeur k +1
 u prend la valeur u +2*(k −1)+1
 fin tant que
Afficher u.

a. u3=11. Vrai.
k
0
1 2
3
u
2
2+2(1-1)+1=3
3+2(2-1)+1=6
6+2(3-1)+1=11
b. Pour tout entier naturel n, un+1 = un +2n +1. Faux.
u1=2+2n-1 =3 ; u2=u1+2n-1=6 ; u3=u2+2n-1=6+6-1=11. u4 = u3 +2n-1 =11+8-1=18.
c. La suite (un) est strictement croissante.Vrai.

d. Pour tout entier naturel n, un = n2 +2. Vrai.

2012.

Exercice 8.
On étudie l'évolution de deux fourmilières A et B.
Chaque mois, 20% des fourmis de A passent en B et 30% des fourmis de B passent en A.
Au bout d'un nombre de mois égal à n, on note un et vn le nombre total (en milliers de fourmis) de fourmis présentes respectivement dans les fourmilières A et B.
On a dénombré que, initialement, on avait u0 = 320 et v0 = 180.
a. Pour tout n entier naturel, on a : un+1 = 0,8 un+0,3 vn ; vn+1 = 0,2 un+0,7 vn . Vrai.
b. La suite s = u + v est une suite constante. Vrai.
un+1 +vn+1 =un+vn = constante =u0+v0=500.
c. La suite t = –2u + 3v est géométrique de raison 0,5 et vérifie, pour tout n de N : tn = -100 /2n. Vrai.
tn+1= -2un+1 +3vn+1 = -1,6 un-0,6 vn + 0,6 un+2,1 vn = -un+1,5 vn=0,5(-2un+3vn)=0,5 tn.
t0= -2u0+3v0=-2 x320+3 x180 = -100 ; tn = -100 /2n.
d.  Quel que soit n de N, on a: vn = 200 – 20 / 2n. Vrai.
tn = -2un +3vn = -100 /2n.
un +vn =500 ; 5vn-1000 =-100 /2n ; 5vn =1000 -100 /2n ; puis diviser par 5.

Exercice 9.
Soit u une suite numérique dont aucun terme n'est nul.
On définit la suite v par: vn =1+1/un.
a) Si u est convergente, alors v est convergente. Faux.
Si u converge vers zéro, v diverge vers l'infini.
b) Si u est minorée par 1, alors v est majorée par 2. Vrai.
c) Si u est majorée par 0,5, alors v est minorée par 3. Faux.
Par  exemple si u =-1, alors v = 0.
d) On suppose ici que u est définie par: u0 > 0 et un+1 =un /(un+2)
Alors v est une suite géométrique. Vrai.
vn+1 =1+1/un+1 = 1 +(un+2) / un = 2(un+1)/un= 2(1+1/un)=2 vn.