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Contenu

Suite définie par récurrence

Démonstration par récurrence

Étude des variations et limite

Exercice | temps recommandé entre 5 et 10mn | Niveau 2 difficulté moyenne | exercices complémentaires et devoirs d’entraînement |
On considère la suite $(u_n)$ définie pour tout entier naturel $n$ par $u_{n+1}=u_n(2-u_n)$ et $u_0=\dfrac{1}{2}$.
  1. Montrer que pour tout réel $x\in ]0;1[$, on a $0 < x(2-x) < 1$.
    Rappel cours

    Signe de $ax^2+bx+c$
    - Cas $\Delta>0$ (deux racines $x_1$ et $x_2$

    - Cas $\Delta=0$ (une racine $x_1$)

    - Cas $\Delta<0$ (aucune racine)

    Aide

    Pour comprar deux nombres, il faut étudier le signe de leur différence, soit ici $x(2-x)-2$

    Solution

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  2. En déduire que $0< u_n < 1$ pour tout entier naturel $n$.
    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 $n$.

    Solution

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  3. En déduire les variations de la suite $(u_n)$.
    Aide

    On peut étudier le quotient $\dfrac{u_{n+1}}{u_n}$ car $u_n >0$

    Solution

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  4. Montrer que $(u_n)$ est convergente et préciser sa limite.
    Rappel cours

    Limite d'une suite majorée ou minorée
    Si la suite $(u_n)$ est croissante et majorée alors elle est convergente.
    Si la suite $(u_n)$ est décroissante et minorée alors elle est convergente

    Solution

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