DM sur les Suites

Publié le 20 janv. 2015 il y a 9A par Anonyme - Fin › 25 janv. 2015 dans 9A
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Sujet du devoir

Bonjour bonjour !

J'ai donc un petit DM sur les suites, un peu compliqué que je n'arrive pas terminer. Tous mes amis bloque également la dessus, alors je fais donc appel à vous :D

 

 

Voilà l'exercice :

 

On empile des cubes comme sur l'image ci-dessous, le 1er niveau contenant 4 cubes.
1. Pour tout entier naturel n≥1, on note Un le nombre de cubes au niveau n.
a) Exprimer Un en fonction de n.
b) Déterminer le nombre de cubes au niveau 11.
2. Pour tout entier naturel n≥1, on note Sn le nombre total de cubes du niveau 1 jusqu'au niveau n. À l'aide d'un tableur déterminer S11.
3. Soit (Pn) la suite définie par Pn=1/3n³-1/2n²+1/6n.
a) Démontrer que, pour tout entier naturel n≥1, Pn+1-Pn=n²
b) À l'aide de l'égalité précédente, démontrer que pour tout entier naturel n≥1, Pn+1=1²+2²+…+n².
c) En déduire que, pour tout entier naturel n≥1, 1²+2²+…+n²= (n(n+1)(2n+1)/6
4. Exprimer Sn en fonction de n. Vérifier la formule obtenue sur le tableur, et retrouver le nombre total de cubes du niveau 1 jusqu'au niveau 11.

 

 

Merci beaucoup :)

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Image concernant mon devoir de Mathématiques

Où j'en suis dans mon devoir

J'ai bien sur commencé l'exercice et j'ai réussi les questions 1/2 et 3a.

Je bloque vraiment pour le reste...

Si vous avez besoin d'information supplémentaire n'hésitez pas :D

 

 

Merci beaucoup !




19 commentaires pour ce devoir


anny
anny
Posté le 20 janv. 2015

bonjour, 

poste tes réponses  jusqu'à 3a

Anonyme
Posté le 20 janv. 2015

Alors :

1) a) Un = 4n²

b) U11 = 484

2) Sn = 2² + 4² + ... + 11² = 2024

3) a) Très long calcul, j'ai utilisé les identités remarquables et j'ai trouvé l'égalité  : Pn+1 - Pn = n²

La suite je n'y arrive pas...

 

anny
anny
Posté le 20 janv. 2015

ok j'ai les mêmes réponses que toi,

je regarde pour la suite

 peux tu mettre des parenthèses pour Pn

   (1/3)  n³         1/(3n)  ³       1/(3n³ )       ???

Anonyme
Posté le 20 janv. 2015

Heu oui : Pn = (1/3)n³ - (1/2)n² + (1/6)n

anny
anny
Posté le 20 janv. 2015

pour 3)b

il faut faire un raisonnement par récurrence

initialisation pour P2 avec cette formule      ->        (Pn+1=1²+2²+…+n)

P(n+1) =P(1+1) = 1² => p2 = 1

P 2=(1/3)*2^3 - (1/2)*2² +(1/6)*2  = ....

tu vérifies si c'est vrai

puis hérédité

on suppose     Pn+1   vraie   il faut démontrer P n+2

Anonyme
Posté le 21 janv. 2015

Bonjour !

(Pn+1=1²+2²+…+n)

P(n+1) =P(1+1) = 1² => p2 = 1

P 2=(1/3)*2^3 - (1/2)*2² +(1/6)*2 = 1

C'est vrai

Comment trouve t-on P(n+2) ?

On a pas vu ça dans le cours...

anny
anny
Posté le 21 janv. 2015

bonjour, 

tu as démontré au 3a) que Pn+1-Pn=n²   => 

 Pn+1 = P (n) + n² => P(n+2) = p(n+1) + (n+1)²

n devient (n+1)   quand on passe de P n+1   à  Pn+2

Anonyme
Posté le 21 janv. 2015

Ahhhh d'accord, merci beaucoup ! Je vais le faire dès que je peux :)

anny
anny
Posté le 21 janv. 2015

P(n+1)-P(n) =n²

une petite vérification de l'énoncé          (n+1)    et (n)   sont bien les indices  de P ?  

Anonyme
Posté le 22 janv. 2015

Oui oui :)

Donc ;

P(n+2)=P(n+1)+(n+1)²

= 1 + (1+1)²

=5 > P3

P3 = (1/3)3^3-(1/2)3²+(1/6)3 = 5

Est-ce que c'est bon, ou je fais fausse route ?

anny
anny
Posté le 22 janv. 2015

non c'est faux

as tu appris la méthode du raisonnement par récurrence en cours ?

Anonyme
Posté le 22 janv. 2015

Non, on a pas vu la récurrence, c'est au programme de Terminale je crois....

anny
anny
Posté le 22 janv. 2015

je ne sais pas quelle est la méthode à employer si tu ne l'as pas fait

P(n+1)-P(n)= n² tu l'as démontré donc c'est vrai  =>  P(n+1) = Pn +n²  

P(n+1)=1²+2²+…+n²    on suppose  vrai  donc tu peux t'en servir 

il faut démontrer P(n+2)=1²+2²+…+n²+(n+1)²

tu peux écrire P(n+1) = Pn +n²  =>  P(n+2) = P(n+1)+(n+1)²  ( en te servant de l'égalité de la question 3a) puis tu remplaces par  P(n+1) (car tu l'as supposé vrai)

P(n+2) = = 1²+2²+…+n² + (n+1)²               P(n+2) vrai

donc tu conclus que P(n+1) vrai =>  P(n+2) vrai

je te donne des sites qui expliquent bien le principe de ce raisonnement

http://www.les-bonnes-notes.fr/article-la-recurrence-en-terminale-s-58514038.html

http://www.mathovore.fr/le-raisonnement-par-recurrence-cours-maths-23.php

anny
anny
Posté le 22 janv. 2015

pour 3 c) des égalités précédentes tu peux déduire que

P(n+1) = P(n)+n² =  (1/3)n³-(1/2)n²+(1/6)n + n²

tu réduis au même dénominateur, tu regroupes, puis tu mets (1/6)*n en facteur  tu auras  (1/6)*n (.....polynome du second degré

tu cherches les racines x1 et x2 avec la méthode delta ....

tu factorises     ->         a( x - x1)(x -x2) -> formule de ton cours

et tu retrouveras le résultat de l'énoncé

 

Anonyme
Posté le 23 janv. 2015

Coucou !

J'ai bien compris pour le 3.b)

Le 3.c) Si je suis ton raisonnement, les racines devraient être -1 et -(1/2) ? Je trouve pas ça...

(2/6)n^3 + (3/6)n² + (1/6)n

(1/6)n (2n² + 3n + 0)

Delta = 9

x1 = -(3/2)

x2 = 0

Après j'ai factorisé

a(x - x1) (x - x2)

(1/6)n(2(n+(3/2))(n-0))

(1/6)n(2n(n+(3/2))

(n(2n²+(3/2)))/6

J'y arrive pas x_x Ça m'énerve...

anny
anny
Posté le 23 janv. 2015

tu fais une erreur  

P(n+1) = P(n)+n² = (1/3)n³-(1/2)n²+(1/6)n + n²   réduis au même dénominateur et réduis les calculs

=(2n^3 +3n²+n)/6                 

on mets n/6 en facteur    =>  n/6  (2n² +3n +1)

méthode delta     racines     n1  =-1  et  n2  =-1/2

a( n - n1)(n -n2) -> formule du cours pour factoriser polynôme quand on a les racines

2( n + 1) ( n +1/2)                   (a =2)

donc P(n+1) = x/6 * 2(n+1/2) (n+1) = ............

est ce que tu as compris ?

je pense que tu fais une erreur au début, quand tu réduis au même dénominateur

si tu as des questions pour cette partie ou la suivante , n'hésite pas

Anonyme
Posté le 23 janv. 2015

D'accord, j'ai fait une erreur au début. J'avais bien mis (1/6)n en facteur, mais j'ai mis (1/6)n (2n² + 3n + 0) au lieu de (2n² + 3n + 1), erreur d'inattention -.-"

J'arrive désormais au bon résultat :

P(n+1) = n/6 * 2(n+1/2) (n+1) = (n(2n+1)(n+1))/6

Merci beaucoup pour ton aide !

Pour le 4) Exprimer Sn en fonction de n. Vérifier la formule obtenue sur le tableur, et retrouver le nombre total de cubes du niveau 1 jusqu'au niveau 11.

On sait que :

Un = 4n²

Sn = 4x1²+4x2²+...+4n²

1²+2²+…+n²= (n(n+1)(2n+1)/6

Donc :

Sn = 4(n(n+1)(2n+1)/6

 

Est-ce juste ?

 

Merci beaucoup ! :)

2
anny
anny
Posté le 23 janv. 2015

oui, c'est juste, c'est très bien

mais tu peux simplifier 4/6   =  2/ 3

de rien, bonne soirée :)

 

Anonyme
Posté le 24 janv. 2015

D'accord ! Merci beaucoup pour ton aide !


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