Déterminer la raison et le premier terme à partir de deux termes - Exercice 1

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Dans chaque cas, (un)\left(u_{n}\right) est une suite arithmétique. Déterminer sa raison rr, son premier terme u0u_{0}, puis l'expression de unu_{n} en fonction de nn.
Question 1

u3=14u_{3}=14 et u7=26u_{7}=26.

Correction
Soit (un)\left(u_{n}\right) une suite arithmétique de raison rr. Pour tous entiers naturels nn et pp : un=up+(n−p)×ru_{n}=u_{p}+\left(n-p\right)\times r.
  • Pour aller du rang pp au rang nn, on avance de n−pn-p rangs : on ajoute n−pn-p fois la raison.
  • Si l'on connaît deux termes upu_{p} et unu_{n} (avec n≠pn\neq p), on obtient la raison : r=un−upn−pr=\frac{u_{n}-u_{p}}{n-p}.
  • On retrouve ensuite le premier terme avec up=u0+p×ru_{p}=u_{0}+p\times r.
1ère étape : Calcul de la raison rr.
Pour aller du rang 33 au rang 77, on avance de 7−3=47-3=4 rangs : on ajoute 44 fois la raison.
u7=u3+4ru_{7}=u_{3}+4r équivaut successivement à :
26=14+4r26=14+4r
4r=26−144r=26-14
4r=124r=12
r=124r=\frac{12}{4}
r=3r=3
2ème étape : Calcul du premier terme u0u_{0}.
u3=u0+3×ru_{3}=u_{0}+3\times r équivaut successivement à :
14=u0+3×314=u_{0}+3\times3
14=u0+914=u_{0}+9
u0=14−9u_{0}=14-9
u0=5u_{0}=5
3ème étape : Expression de unu_{n} en fonction de nn.
un=u0+n×ru_{n}=u_{0}+n\times r, d'où :
un=5+3nu_{n}=5+3n
Vérification : u7=5+3×7=26u_{7}=5+3\times7=26 : on retrouve bien la valeur de l'énoncé.
Question 2

u2=9u_{2}=9 et u10=−7u_{10}=-7.

Correction
Soit (un)\left(u_{n}\right) une suite arithmétique de raison rr. Pour tous entiers naturels nn et pp : un=up+(n−p)×ru_{n}=u_{p}+\left(n-p\right)\times r.
  • Pour aller du rang pp au rang nn, on avance de n−pn-p rangs : on ajoute n−pn-p fois la raison.
  • Si l'on connaît deux termes upu_{p} et unu_{n} (avec n≠pn\neq p), on obtient la raison : r=un−upn−pr=\frac{u_{n}-u_{p}}{n-p}.
  • On retrouve ensuite le premier terme avec up=u0+p×ru_{p}=u_{0}+p\times r.
1ère étape : Calcul de la raison rr.
Pour aller du rang 22 au rang 1010, on avance de 10−2=810-2=8 rangs : on ajoute 88 fois la raison.
u10=u2+8ru_{10}=u_{2}+8r équivaut successivement à :
−7=9+8r-7=9+8r
8r=−7−98r=-7-9
8r=−168r=-16
r=−168r=\frac{-16}{8}
r=−2r=-2
2ème étape : Calcul du premier terme u0u_{0}.
u2=u0+2×ru_{2}=u_{0}+2\times r équivaut successivement à :
9=u0+2×(−2)9=u_{0}+2\times\left(-2\right)
9=u0−49=u_{0}-4
u0=9+4u_{0}=9+4
u0=13u_{0}=13
3ème étape : Expression de unu_{n} en fonction de nn.
un=u0+n×ru_{n}=u_{0}+n\times r, d'où :
un=13−2nu_{n}=13-2n
Vérification : u10=13−2×10=−7u_{10}=13-2\times10=-7 : on retrouve bien la valeur de l'énoncé.
Question 3

u5=4u_{5}=4 et u20=10u_{20}=10.

Correction
Soit (un)\left(u_{n}\right) une suite arithmétique de raison rr. Pour tous entiers naturels nn et pp : un=up+(n−p)×ru_{n}=u_{p}+\left(n-p\right)\times r.
  • Pour aller du rang pp au rang nn, on avance de n−pn-p rangs : on ajoute n−pn-p fois la raison.
  • Si l'on connaît deux termes upu_{p} et unu_{n} (avec n≠pn\neq p), on obtient la raison : r=un−upn−pr=\frac{u_{n}-u_{p}}{n-p}.
  • On retrouve ensuite le premier terme avec up=u0+p×ru_{p}=u_{0}+p\times r.
1ère étape : Calcul de la raison rr.
Pour aller du rang 55 au rang 2020, on avance de 20−5=1520-5=15 rangs : on ajoute 1515 fois la raison.
u20=u5+15ru_{20}=u_{5}+15r équivaut successivement à :
10=4+15r10=4+15r
15r=10−415r=10-4
15r=615r=6
r=615r=\frac{6}{15}
r=25r=\frac{2}{5}
r=0,4r=0,4
2ème étape : Calcul du premier terme u0u_{0}.
u5=u0+5×ru_{5}=u_{0}+5\times r équivaut successivement à :
4=u0+5×0,44=u_{0}+5\times0,4
4=u0+24=u_{0}+2
u0=4−2u_{0}=4-2
u0=2u_{0}=2
3ème étape : Expression de unu_{n} en fonction de nn.
un=u0+n×ru_{n}=u_{0}+n\times r, d'où :
un=2+0,4nu_{n}=2+0,4n
Vérification : u20=2+0,4×20=10u_{20}=2+0,4\times20=10 : on retrouve bien la valeur de l'énoncé.
Question 4

u1=−4,5u_{1}=-4,5 et u4=1,5u_{4}=1,5.

Correction
Soit (un)\left(u_{n}\right) une suite arithmétique de raison rr. Pour tous entiers naturels nn et pp : un=up+(n−p)×ru_{n}=u_{p}+\left(n-p\right)\times r.
  • Pour aller du rang pp au rang nn, on avance de n−pn-p rangs : on ajoute n−pn-p fois la raison.
  • Si l'on connaît deux termes upu_{p} et unu_{n} (avec n≠pn\neq p), on obtient la raison : r=un−upn−pr=\frac{u_{n}-u_{p}}{n-p}.
  • On retrouve ensuite le premier terme avec up=u0+p×ru_{p}=u_{0}+p\times r.
1ère étape : Calcul de la raison rr.
Pour aller du rang 11 au rang 44, on avance de 4−1=34-1=3 rangs : on ajoute 33 fois la raison.
u4=u1+3ru_{4}=u_{1}+3r équivaut successivement à :
1,5=−4,5+3r1,5=-4,5+3r
3r=1,5−(−4,5)3r=1,5-\left(-4,5\right)
3r=63r=6
r=63r=\frac{6}{3}
r=2r=2
2ème étape : Calcul du premier terme u0u_{0}.
u1=u0+ru_{1}=u_{0}+r équivaut successivement à :
−4,5=u0+2-4,5=u_{0}+2
u0=−4,5−2u_{0}=-4,5-2
u0=−6,5u_{0}=-6,5
3ème étape : Expression de unu_{n} en fonction de nn.
un=u0+n×ru_{n}=u_{0}+n\times r, d'où :
un=−6,5+2nu_{n}=-6,5+2n
Vérification : u4=−6,5+2×4=1,5u_{4}=-6,5+2\times4=1,5 : on retrouve bien la valeur de l'énoncé.

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