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Suite arithméticogéométrique

Congruences avec les termes de la suite

Congruences modulo 100 pour déterminer les deux derniers chiffres de Un

Ressources associées et exercices semblables
Exercice | Temps recommandé entre 10 et 20mn | Niveau 3 difficulté supérieure | séquence 3 du chapitre |
On considère la suite $(u_n)$ d'entiers naturels telle que $u_0=14$ et pour tout entier naturel $n$, $u_{n+1}=5u_n-6$
  1. Calculer $u_1$, $u_2$, $u_3$ et $u_4$.
    Quelle conjecture peut-on faire sur les deux derniers chiffres de $u_n$?
    Solution

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  2. Montrer que pour tout entier naturel $n$ on a $u_{n+2}\equiv u_n$ ($4$).
    Rappel cours

    Addition, multiplication et exposant
    $n$ est un entier naturel superieur ou égal à 2 et $a$, $b$, $c$ et $d$ quatre entiers relatifs tels que $a\equiv b$ $(n)$ et $c\equiv d$ $(n)$
    - addition: $a+c\equiv c+d$ $(n)$
    - multiplication $ac\equiv bd$ $(n)$
    - exposant: $a^k \equiv b^k$ $(n)$

    Solution

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  3. En déduire que $u_{2k}\equiv 2$ ($4$) et que $u_{2k+1}\equiv 0$ ($4$) avec $k$ entier naturel.
    Aide

    On a $u_{n+2}\equiv u_n$ ($4$)

    Solution

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  4. Montrer par récurrence que pour tout entier naturel $n$ on a $2u_n=5^{n+2}+3$
    Rappel cours

    Raisonnement par récurrence
    On note $P_n$ une propriété définie pour tout entier naturel $n$.
    Initialisation:
    $P_0$ est vraie
    Hérédité:
    Si $P_n$ est vraie alors$P_{n+1}$ est vraie.
    on a alors $P_n$ vraie pour tout entier naturel $n$.

    Aide

    On a $2u_{n+1}=10u_n-12=5\times 2u_n-12$

    Solution

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  5. Montrer par récurrence que $5^{n+2}\equiv 25$ ($100$) pour tout entier naturel $n$.
    Solution

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  6. En déduire que pour tout entier naturel $n$ on a $2u_n\equiv 28$ ($100$).
    Aide

    On a $2u_n=5^{n+2}+3$ et $5^{n+2}\equiv 25$ ($100$)

    Solution

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  7. En déduire les deux derniers chiffres de $u_n$ selon les valeurs de l'entier naturel $n$.
    Aide

    Il existe un entier $k$ tel que $2u_n=100k+28=50\times 2k+28$ soit $u_n=50k+14$

    Solution

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