[CBPM] TSpé - CH1 - Suites - Arithmétique - Géométrique

Révisions Première

30 flashcards · Mathematics · by Carine Brun

  1. Quelle est la définition d'une suite arithmétique?

    pour tout n∈N,un+1=un+rn \in \mathbb{N} , u_{n+1}=u_n+rn∈N,un+1​=un​+r où rrr est un nombre constant appelé raison

  2. Quelle est la définition d'une suite géométrique?

    pour tout n∈Nn \in \mathbb Nn∈N , un+1=q×unu_{n+1}=q \times u_nun+1​=q×un​ où qqq est un nombre constant appelé raison

  3. Quelle est l'expression de unu_nun​ en fonction de nnn pour une suite arithmétique?

    si le premier terme est u0u_0u0​ alors un=u0+nru_n=u_0+nrun​=u0​+nr si le premier terme est u1u_1u1​ alors un=u1+(n−1)ru_n=u_1+(n-1)run​=u1​+(n−1)r sinon un=up+(n−p)ru_n=u_p+(n-p)run​=up​+(n−p)r

  4. Quelle est l'expression de unu_nun​ en fonction de nnn pour une suite géométrique?

    si le premier terme est u0u_0u0​ alors un=u0×qnu_n=u_0\times q^nun​=u0​×qn si le premier terme est u1u_1u1​ alors un=u1×qn−1u_n=u_1\times q^{n-1}un​=u1​×qn−1 sinon un=up×qn−pu_n=u_p\times q^{n-p}un​=up​×qn−p

  5. Quelles sont les différentes méthodes pour montrer qu'une suite est arithmétique?

    Méthode 1 : Reconnaître l'expression explicite d'une suite arithmétique un=u0+nru_n=u_0 + nrun​=u0​+nr Remarque : Cela sera obligatoirement une expression affine du type an+ban+ban+b avec r=ar=ar=a et u0=bu_0=bu0​=b Méthode 2 : Calculer la différence un+1−unu_{n+1}-u_nun+1​−un​ et trouver un nombre CONSTANT qui sera la raison

  6. Quelles sont les différentes méthodes pour montrer qu'une suite est géométrique?

    Méthode 1 : Reconnaître l'expression d'une suite géométrique un=u0×qnu_n=u_0 \times q^nun​=u0​×qn Méthode 2: Exprimer un+1u_{n+1}un+1​ en fonction de unu_nun​ et retrouver la définition d'une suite géométrique un+1=q×unu_{n+1}=q \times u_nun+1​=q×un​

  7. En 2017, le nombre d'abonnés à une page de réseau social d'un artiste était de 9000. On suppose que chaque année il obtient 1500 abonnés supplémentaires. unu_nun​ désigne le nombre d'abonnés en 2017+n2017+n2017+n pour tout entier naturel nnn Quelle est la nature de la suite (un)(u_n)(un​) ? Justifier.

    Comme chaque année le nombre d'abonnés augmente de 1500 abonnés. On a donc un+1=un+1500u_{n+1}=u_n+1500un+1​=un​+1500 Donc la suite (un)(u_n)(un​) est arithmétique de raison 1500

  8. En 2017, le nombre d'abonnés à une page de réseau social d'un artiste était de 9000. On suppose que chaque année il obtient 30% d'abonnés supplémentaires. unu_nun​ désigne le nombre d'abonnés en 2017+n2017+n2017+n pour tout entier naturel nnn Quelle est la nature de la suite (un)(u_n)(un​) ? Justifier.

    Chaque année, le nombre d'abonnés augmente de 30% ce qui revient à multiplier par 1+30100=1,31+\frac{30}{100}=1,31+10030​=1,3 On a donc un+1=1,3unu_{n+1}=1,3u_nun+1​=1,3un​ Donc la suite (un)(u_n)(un​) est géométrique de raison 1,3

  9. Pour stocker des photos numériques, on utilise un algorithme de compression. On estime qu'à chaque compression, la taille diminue de 21,4%. La taille initiale d'une photo est 4 Mo. Pour tout entier naturel nnn , TnT_nTn​ désigne la taille de cette photo après nnn compressions Quelle est la nature de la suite (Tn)(T_n)(Tn​) ? Justifier.

    A chaque compression, la taille diminue de 21,4% ce qui revient à multiplier par 1−21,4100=0,7861-\frac{21,4}{100}=0,7861−10021,4​=0,786 On a donc Tn+1=0,786Tn T_{n+1}=0,786 T_n Tn+1​=0,786Tn​ Donc la suite (Tn)(T_n)(Tn​) est géométrique de raison 0,786

  10. la suite (un)(u_n)(un​) est une suite arithmétique de raison -3 telle que u5=19u_5=19u5​=19 . Déterminer u20u_{20}u20​

    un=up+(n−p)ru_n=u_p+(n-p)run​=up​+(n−p)r donc u20=u5+(20−5)×(−3)u_{20}=u_5+(20-5)\times(-3)u20​=u5​+(20−5)×(−3) u20=19+15×(−3)u_{20}=19+15\times(-3)u20​=19+15×(−3) u20=19−45u_{20}=19-45u20​=19−45 u20=−26u_{20}=-26u20​=−26

  11. la suite (un)(u_n)(un​) est une suite arithmétique de raison -3 telle que u5=19u_5=19u5​=19 . Déterminer u0u_{0}u0​

    un=up+(n−p)ru_n=u_p+(n-p)run​=up​+(n−p)r donc u0=u5+(0−5)×(−3)u_{0}=u_5+(0-5)\times(-3)u0​=u5​+(0−5)×(−3) u0=19−5×(−3)u_{0}=19-5\times(-3)u0​=19−5×(−3) u0=19+15u_{0}=19+15u0​=19+15 u0=46u_{0}=46u0​=46

  12. la suite (un)(u_n)(un​) est une suite arithmétique telle que u5=19u_5=19u5​=19 et u11=1u_{11}=1u11​=1 . Déterminer sa raison r

    un=up+(n−p)ru_n=u_p+(n-p)run​=up​+(n−p)r donc u11=u5+(11−5)ru_{11}=u_5+(11-5)ru11​=u5​+(11−5)r 1=19+6r1=19+6r1=19+6r −18=6r-18=6r−18=6r r=−3r=-3r=−3

  13. la suite (un)(u_n)(un​) est une suite géométrique de raison 3 telle que u7=54u_7=54u7​=54 . Calculer u9u_9u9​

    un=up×qn−pu_n=u_p\times q^{n-p}un​=up​×qn−p u9=u7×q2u_9=u_7\times q^2u9​=u7​×q2 u9=54×32u_9=54\times 3^2u9​=54×32 u9=486u_9=486u9​=486

  14. la suite (un)(u_n)(un​) est une suite géométrique de raison 3 telle que u7=54u_7=54u7​=54 . Calculer u0u_0u0​

    un=up×qn−pu_n=u_p\times q^{n-p}un​=up​×qn−p Donc u0=u7×30−7u_0=u_7\times 3^{0-7}u0​=u7​×30−7 u0=54×3−7u_0=54\times 3^{-7}u0​=54×3−7 u0=54×137u_0=54\times \frac{1}{3^7}u0​=54×371​ u0=542187u_0=\frac{54}{2187}u0​=218754​ u0=281u_0=\frac{2}{81}u0​=812​

  15. la suite (un)(u_n)(un​) est une suite géométrique telle que u6=2u_6=2u6​=2 et u9=54u_9=54u9​=54 . Déterminer sa raison qqq

    un=up×qn−pu_n=u_p\times q^{n-p}un​=up​×qn−p Donc u9=u6×q3u_9=u_6\times q^3u9​=u6​×q3 54=2×q354=2\times q^354=2×q3 q3=542q^3=\frac{54}{2}q3=254​ q3=27q^3=27q3=27 q=273q=\sqrt[3]{27}q=327 ​ q=3q=3q=3

  16. On considère la suite (un)(u_n)(un​) telle que u0=−2u_0=-2u0​=−2 et un+1=13un+2u_{n+1}=\frac{1}{3}u_n+2un+1​=31​un​+2 . On considère la suite (vn)(v_n)(vn​) telle que vn=un−3v_n=u_n-3vn​=un​−3 . Montrer que (vn)(v_n)(vn​) est une suite géométrique.

    Etape 1 : vn+1v_{n+1}vn+1​ en fonction de la suite u. vn+1=un+1−3v_{n+1}=u_{n+1}-3vn+1​=un+1​−3 Etape 2 : Utiliser la relation de récurrence pour remplacer un+1u_{n+1}un+1​ vn+1=13un+2−3v_{n+1}=\frac{1}{3}u_n+2-3vn+1​=31​un​+2−3 vn+1=13un−1v_{n+1}=\frac{1}{3}u_n-1vn+1​=31​un​−1 Etape 3 : Factoriser le "bon" coefficient devant unu_nun​ vn+1=13(un−113)v_{n+1}=\frac{1}{3} \left(u_n-\frac{1}{\frac{1}{3}}\right)vn+1​=31​(un​−31​1​) vn+1=13(un−3)v_{n+1}=\frac{1}{3}(u_n-3)vn+1​=31​(un​−3) Etape 4 : Re…

  17. On considère la suite (un)(u_n)(un​) telle que u0=0u_0=0u0​=0 et un+1=3un−4un−1u_{n+1}=\frac{3u_n-4}{u_n-1}un+1​=un​−13un​−4​ . On considère la suite (vn)(v_n)(vn​) telle que vn=1un−2v_n=\frac{1}{u_n-2}vn​=un​−21​ . Montrer que (vn)(v_n)(vn​) est une suite arithmétique.

    Etape 1 : Exprimer vn+1−vnv_{n+1}-v_nvn+1​−vn​ en fonction de la suite uuu vn+1−vn=1un+1−2−1un−2v_{n+1}-v_n=\frac{1}{u_{n+1}-2}-\frac{1}{u_n-2}vn+1​−vn​=un+1​−21​−un​−21​ Etape 2 : Utiliser la relation de récurrence pour remplacer un+1u_{n+1}un+1​ vn+1−vn=13un−4un−1−2−1un−2v_{n+1}-v_n=\frac{1}{\frac{3u_n-4}{u_n-1}-2}-\frac{1}{u_n-2}vn+1​−vn​=un​−13un​−4​−21​−un​−21​ Etape 3 : Calculer vn+1−vn=un−1un−2−1un−2v_{n+1}-v_n=\frac{u_n-1}{u_n-2}-\frac{1}{u_n-2}vn+1​−vn​=un​−2un​−1​−un​−21​ vn+1−vn=un−2…

  18. Combien de termes comporte la somme S=up+...+unS=u_p+...+u_nS=up​+...+un​ ?

    S comporte n−p+1n-p+1n−p+1 termes

  19. Combien de termes comporte la somme S=u0+u1+...+u12S=u_0+u_1+...+u_{12}S=u0​+u1​+...+u12​ ?

    S comporte 12−0+1=1312-0+1=1312−0+1=13 termes

  20. Combien de termes comporte la somme S=u5+u6+...+u20S=u_5+u_6+...+u_{20}S=u5​+u6​+...+u20​ ?

    S comporte 20−5+1=1620-5+1=1620−5+1=16 termes

  21. Quelle est la somme des premiers entiers de 1 à nnn ?

    1+2+...+n=n(n+1)21+2+...+n=\frac{n(n+1)}{2}1+2+...+n=2n(n+1)​

  22. Calculer la somme S=1+2+...+2019+2020S=1+2+...+2019+2020S=1+2+...+2019+2020

    SSS est la somme des entiers de 1 à 2020 Donc S=2020×20212S=\frac{2020\times 2021}{2}S=22020×2021​ Donc S=2 041 210

  23. Quelle est la somme des termes consécutifs d'une suite arithmétique?

    S=(nombre de termes)×(premier terme + dernier terme)2S=(\mathrm{nombre\; de\; termes}) \times \frac{\mathrm{(premier\: terme\: +\: dernier\: terme)}}{2}S=(nombredetermes)×2(premierterme+dernierterme)​ up+up+1+...+un=(n−p+1)×up+un2u_p+u_{p+1}+...+u_n=(n-p+1)\times \frac{u_p+u_n}{2}up​+up+1​+...+un​=(n−p+1)×2up​+un​​

  24. la suite (un)(u_n)(un​) est une suite arithmétique de raison −3-3−3 telle que u2=28u_2=28u2​=28 . Déterminer la somme S=u2+u3+...+u20S=u_2+u_3+...+u_{20}S=u2​+u3​+...+u20​

    S est la somme de 20−2+1=1920-2+1=1920−2+1=19 termes consécutifs d'une suite arithmétique de raison −3-3−3 Donc S=(nombre de termes)×(premier terme + dernier terme)2S=(\mathrm{nombre\; de\; termes}) \times \frac{\mathrm{(premier\: terme\: +\: dernier\: terme)}}{2}S=(nombredetermes)×2(premierterme+dernierterme)​ S=19×u2+u202S=19\times \frac{u_2+u_{20}}{2}S=19×2u2​+u20​​ Or un=up+(n−p)ru_n=u_p+(n-p)run​=up​+(n−p)r u20=u2+(20−2)×(−3)u_{20}=u_2+(20-2) \times(-3)u20​=u2​+(20−2)×(−3) u20=28+18×(−3)u_…

  25. Calculer la somme S=347+348+...+2019+2020S=347+348+...+2019+2020S=347+348+...+2019+2020

    S est la somme des 2020−347+1=16742020-347+1=16742020−347+1=1674 termes d'une suite arithmétique de raison 1. Donc S=(nombre de termes)×(premier terme + dernier terme)2S=(\mathrm{nombre\; de\; termes}) \times \frac{\mathrm{(premier\: terme\: +\: dernier\: terme)}}{2}S=(nombredetermes)×2(premierterme+dernierterme)​ S=1674×347+20202S=1674 \times \frac{347+2020}{2}S=1674×2347+2020​ S=1981179S=1981179S=1981179

  26. Combien vaut la somme des premières puissances de qqq , 1+q+q²+...+qn1+q+q²+...+q^n1+q+q²+...+qn ?

    1+q+q²+...+qn=1−qn+11−q1+q+q²+...+q^n=\frac{1-q^{n+1}}{1-q}1+q+q²+...+qn=1−q1−qn+1​

  27. Calculer la somme S=1+2+2²+...+211S=1+2+2²+...+2^{11}S=1+2+2²+...+211

    S est la somme des premières puissances de 2. Donc S=1−2121−2S=\frac{1-2^{12}}{1-2}S=1−21−212​ Donc S=4095S=4095S=4095

  28. Quelle est la somme des termes consécutifs d'une suite géométrique?

    S=(premier terme)×1−qnombre de termes1−qS=(\mathrm{premier\; terme}) \times \frac{1-q^{\mathrm{nombre\; de\; termes}}}{1-q}S=(premierterme)×1−q1−qnombredetermes​ up+...+un=up×1−qn−p+11−qu_p+...+u_n=u_p \times \frac{1-q^{n-p+1}}{1-q}up​+...+un​=up​×1−q1−qn−p+1​

  29. la suite (un)(u_n)(un​) est une suite géométrique de raison −3-3−3 telle que u2=5u_2=5u2​=5 . Déterminer la somme S=u2+u3+...+u10S=u_2+u_3+...+u_{10}S=u2​+u3​+...+u10​

    S est la somme de 10−2+1=910-2+1=910−2+1=9 termes consécutifs d'une suite géométrique de raison −3-3−3 en commençant à u2u_2u2​ Donc S=(premier terme)×1−qnombre de termes1−qS=(\mathrm{premier\; terme}) \times \frac{1-q^{\mathrm{nombre\; de\; termes}}}{1-q}S=(premierterme)×1−q1−qnombredetermes​ S=u2×1−q91−qS=u_2\times \frac{1-q^9}{1-q}S=u2​×1−q1−q9​ S=5×1−(−3)91+3S=5\times \frac{1-(-3)^9}{1+3}S=5×1+31−(−3)9​ ainsi S=24605S=24605S=24605

  30. Quelle est la nature de la suite u définie par un=73nu_n=\frac{7}{3^n}un​=3n7​ ?

    Géométrique de premier terme u0=7u_0=7u0​=7 et de raison 13\frac{1}{3}31​ car un=7×13nu_n=7 \times \frac{1}{3^n}un​=7×3n1​ = 7×(13)n7 \times (\frac{1}{3})^n7×(31​)n =u0×qn=u_0 \times q^n=u0​×qn