DM de math sur les suites ...
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Bonjour à tous, toutes, j’ai un devoir maisons sur les cousins du nombre d’or et je rencontre quelques difficultés …Donc pour le 1/ à priori pas de problèmes, j’ai étudié les variations puis pour l’unique solution positive je me suis aidé du graphique en montrant qu’elle coupe l’axe des abscisses en un seul point.
Pour le 2.1 a) ça va aussi mais à partir du b) du 2.1 je suis carrément bloqué donc si quelqu’un pouvait m’aider ou me dire ce qu’il faut faire ça serait vraiment sympa …
Donc voila désolé de l’avoir écrit de cette façon je ne trouvait pas les touches appropriées pour les maths vraiment désolé. Voici le sujet en dessous et merci d’avance pour celui ou celle qui aura le courage de s’y pencher :S je demande juste un peu d’aide :S
Devoir maison sur les cousins du nombre d’or …
On rappelle que l’équation x(carré) = 1 + x possède une unique solution positive notée (phi ) appelée nombre d’or
1/ Etude de l’équation En : x(cube) = 1 + x + x (carré)
On considère la fonction f définie sur R par f(x) = x (cube) – x (carré) – x -1
_ Etudier les variations de f sur R
_ En déduire que En possède une unique solution positive (phi)3
_ Montrer que (phi)3 plus grand que ( phi)
2/ Généralisation
Soit n un entier naturel strictement positif
On considère l’équation En : Xpuissance n = 1 + x + x (carré) + … + x ( n-1)
2.1) En a une unique solution positive
a) Montrer que En revient à résoudre l’équation 1 = x puissance n (2-x ) avec x différent de 1
b) On considère la fonction Fn définie sur R par Fn(X) = x puissance n (2-x )
Etudier les variations de Fn sur R
En déduire que 1 ne possède que deux antécédents sur R+ . En déduire que En possède une unique solution positive (phi)n
c) On peut donc définir une suite de réels (phi n) pour n plus grand que 0 , (phi) n étant la solution positive de l’équation En . Montrer en utilisant les variations de Fn que (phi) n-1 plus petit que (phi)n et que donc la suite (phi n ) pour n plus grand que 0 est strictement croissante .
2.2) Encadrement et convergence de (phi)n
a) Montrer que pour tout n appartenant a N* , on a 2n / n+1 plus petit que (phi) n plus petit que 2
b) Etudier la convergence de (phi n ) pour n plus grand que 0
Indice =) On pourrait montrer qu’il existe une constante C plus grande que 0 telle que pour tout n entier naturel on ait : 2 – C / 2 puissance n plus petit que phi n plus petit que 2 – 1 / 2 puissance n . Cette inégalité nous montre la rapidité avec laquelle notre suite converge.
a)somme géométrique
b)Tiens voilà des courbes pr n=2,3,4,5,7 avec la droite y=1 en rouge
faire une étude de fonction classique tout comme en 1°/
Fn'(x)=x^(n-1)[2n-(n+1)x] qui s'annule en 0 et en 2n/(n+1)
faire un tableau de variation
F(2)=0 et F(2n/(n+1))>=1 car
(2*n/(n+1))^n*(2-2*n/(n+1)) = 1/n*(2n/(n+1))^(n+1)
on remarque que de plus
(n+1)>n
donc que 1/n*(2n/(n+1))^(n+1) > (2^n)/n qui est supérieur strictement à 1 (ben oui 2^n>n )
donc phi(n) est coincé entre 2n/(n+1) et 2 (L'autre solution positive étant 1 qui n'est pas envisagé car lorsqu'on a simplifié (En) on a pris pour x<>1....et on constate que 1 n'est pas solution de (En) : il suffit de vérifier)
c)Il suffit de voir que Fn-Fn-1 est positif sur l'intervalle considéré (tu devrais obtenir un truc du style x^(n-1)*[ax²+bx+c] et constater en calculant delta et tout ca que ce polynome est positif sur [2n/(n+1),2]...donc Fn(phi(n))=0 < Fn-1(phi(n)) donc Fn-1(phi(n))>0 donc 0=Fn-1(phi(n-1)) > Fn-1(phi(n)) donc :
phi(n-1) < phi(n) car Fn-1 est croissante strictement sur [2n/(n+1),2]
Donc la suite phi(n) est croissante strictement
22a-b) on a dit plus haut que 2n/(n+1) < phi(n) < 2
2n/(n+1) tend vers 2 donc phi(n) tend vers 2 par thm des gendarmes
Répondre à abel_b
Ok merci beaucoup j'ai a peu pres compris même beaucoup mieux , par contre le théoreme des gendarmes c'est quoi ??? sinon c'est pas grave je trouverai ce theoreme dans un livre , merci beaucoup en tout cas , bonne soirée
Le theoreme des gendarmes est aussi connu sous le nom de theoreme d'encadrement.
Il signifie tout simplement:
| Citation : Théorème : Soit (un), (vn) et (wn) trois suites de nombres réels reliées par la relation :
|
Répondre à Shagrat@idn
ah oki
ben merci beaucoup en tout cas a+
Bonjour , pour abel_b en particulier j'ai une question mais si d'autres peuvent m'aiguiller ce serait super
, en me repenchant sur le dm j'ai trouver une autre facon pour le 2.1 b) au lieu de mettre Fn'(x)=x^(n-1)[2n-(n+1)x] apres avoir dérivé mois j'ai tout mis sur x ce qui me donne x^n [ 2n-x(n+1)/x ] ce qui me donne une étude de variations completement differente et donc un tableau carrement differents de vous car je ne retobe pas sur votre réponse en particuier votre 2 moi je ne retrouve avec ma facon que F(2n/(n+1))>=1 mais pas
F(2)=0 donc est ce que c'est moi qui est fait une grossiere erreur ou vous qui vous etes trompés ? je ne sais pas du tout mais je sais que l'étude des variations suivant les deux différentes manieres sont completement différentes ... voila mon petit probleme si quelqu'un pourrait m'aider , merci beaucoup je suis vraiment dans la ....
a+
salut a tous quelle est le nom du logiciel te permettant de faire c'est courbe sa m'aiderai beaucoup SVp
+++++
C'est maple 8 (c'est un logiciel payant)
En principe tu devrais trouver les mêmes variations car ton F' est le meme que le mien (suffit de simplifier par x dans ton expression)...Regarde si ton tableau de variation est en accord avec les graphiques. Le truc c'est qu'il est plus facile de faire avec ma facon car on se retrouve avec un pb d'étude de polynome ce qui est plus simlple qu'une fraction rationnelle.
Et puis F(2)=0 indépendamment de F'.
Répondre à abel_b
Non justement je ne trouve pas pareil car mon f' est différent du votre ...
car moi apres dans mon tableau de variation y figure pour les x que 0 2n/n+1 et + inf
als que vous il ya deux en plus ...
moi j'ai enfait mis sur x pour faire disparaitre nx^n-1 au début du calcul de la dérivée ...
enfait je comprends pas en quoi je retrouve les même variations que vous d'autant plus que j'ai une valeur en moins mais sinon je retrouve bien les variations qui apparaissent sur votre graphique de mapple 8 car c'est croisant et ensuite décroissant , voila désolé d'être si nul en maths ... merci beaucoup déja ... a+
Ah oui pour le 2 je crois que j'ai comprit tu as pris 2 comme moi j'ai pris + inf en fait c'est ca ?
Ce n'est pas parce que F(2)=0 que F'(2)=0
2 n'a aucune raison d'apparaitre dans le tableau de variation car il n'annule pas F'.
Moi je l'ai mise car cette valeur est intéressante vu qu'elle annule F
Répondre à abel_b
ah d'accord en fait ca revient pareil car au final la courbe est croissante sur unepremiere partie et décroissante sur la seconde partie dnc on retrouve la même chose quelque soit nos manieres ...
Si j'ai bien compris pour le c) je soustrait phi n-1 a phi n et je calcule delta mais je ne comprends pas pourquoi Fn-1 est croissante strictement sur [2n/(n+1),2] ?
C'est décroissante désolé mais mes calculs restent valables, j'ai juste fait une faute d'écriture (car j'ai tjs considéré la fonction comme décroissante)
Répondre à abel_b
ok
donc elle est décroissante tout va bien alors
merci ca devrait aller pour le reste parce que vu que tu dis que c'est croissant maintenant pour le reste et les trucs d'avant ca va je trouve les même trucs , merci beaucoup
a+
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