Mathématiques

Question

Bonjour,

Cet exercice vous est proposé par l'équipe de Brainly/Nosdevoirs.

Matière : Mathématiques
Niveau : Terminale, bac +1
Chapitre : Suites

La suite [tex]\sf (U_n)_{n\ > \ 0}[/tex] est définie par :
[tex]\sf \forall n\in\mathbb{N}, U_{n+1}=3U_n+20[/tex]
Exprimer [tex]\sf U_n[/tex] en fonction de [tex]\sf n[/tex] et de [tex]\sf U_0[/tex].

#ApprendsAvecNosdevoirs​

1 Réponse

  • Bonjour !

    C'est une suite arithmético-géométrique, de la forme [tex]\sf x_{\sf n+1}=ax_n+b[/tex]

    Méthode générale :

    • Résoudre [tex]\sf l=al+b[/tex]
    • Introduire une suite auxiliaire [tex]\sf V_n=x_n-l[/tex]
    • Montrer que [tex]\sf (V_n)[/tex] est géométrique et determiner sa raison
    • Calculer [tex]\sf V_n[/tex] en fonction de n (facile car géométrique)
    • En déduire [tex]\sf x_n[/tex] en fonction de n.

    Il suffit donc d'appliquer cette méthode !

    On résout [tex]\sf l=3l+20[/tex] :

    [tex]\sf l=3l+20\\\iff \sf -2l=20\\\iff \sf l=-10[/tex]

    On pose [tex]\sf V_n=U_n-l[/tex].

    Soit [tex]\sf V_n=U_n+10[/tex].

    Montrons que [tex]\sf (V_n)[/tex] est géométrique.

    [tex]\sf V_{n+1}=U_{n+1}+10\\\sf = 3U_n+20+10\\\sf = 3U_n+30\\\sf = 3(U_n+10)[/tex]

    [tex]\sf V_{n+1}=3V_n[/tex]

    Donc [tex]\sf (V_n)[/tex] est géométrique de raison 3.

    Rappel :

    Si [tex]\sf (a_n)_{n>0}[/tex] est une suite géométrique de raison q, alors on peut écrire [tex]\sf a_n=a_0\times q^n[/tex].

    On a donc :

    [tex]\sf V_n=V_0\times 3^n[/tex]

    Or, [tex]\sf V_n=U_n+10[/tex].

    Donc [tex]\sf V_0=U_0+10[/tex]

    Soit [tex]\sf V_n=(U_0+10)\times 3^n[/tex]

    On avait posé [tex]\sf V_n=U_n+10[/tex], soit [tex]\sf U_n=V_n-10[/tex]

    D'où [tex]\boxed{\sf U_n=(U_0+10)\times 3^n-10}[/tex].

    Bonne journée

    Image en pièce jointe de la réponse Pidio

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