Métropole – 11 septembre 2026 - Exercice 1

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En 20252025, Jean a acheté un téléphone portable d'une valeur de 1  0601\;060 €.
On suppose que la valeur du téléphone diminue de 100100 € chaque année.
Soit (un)\left(u_n\right) la suite modélisant la valeur du téléphone, en euros, l'année 2025+n2025+n pour tout entier naturel nn.
Ainsi u0=1  060u_0=1\;060.
Question 1

Calculer u1u_1 et u2u_2. Interpréter la valeur de u2u_2 dans le contexte de l'exercice.

Correction
unu_{\red{n}} représente la valeur du téléphone, en euros, l'année (2025+n)\left(2025+\red{n}\right).
La valeur du téléphone diminue de 100100 € chaque année. Il vient alors que :
  • Calcul de u1u_{1} .
  • u1=u0−100u_1=u_0-100
    u1=1  060−100u_1=1\;060-100
    d'où :
    u1=960u_1=960
  • Calcul de u2u_{2} .
  • u2=u1−100u_2=u_1-100
    u2=960−100u_2=960-100
    d'où :
    u2=860u_2=860

    2025+2=20272025+\red{2}=2027 : en 20272027, le téléphone vaut 860860 €.
    Question 2

    Exprimer un+1u_{n+1} en fonction de unu_n pour tout entier naturel nn.

    Correction
    unu_n est la valeur du téléphone l'année (2025+n)\left(2025+n\right) et un+1u_{n+1} celle de l'année suivante.
    La valeur diminue de 100100 € chaque année : on obtient un+1u_{n+1} en retirant 100100 à unu_n.
    Ainsi, pour tout entier naturel nn :
    un+1=un−100u_{n+1}=u_n-100
    Question 3

    En déduire la nature de la suite (un)\left(u_n\right) et préciser la raison de la suite.

    Correction
    Chaque terme se déduit du précédent en ajoutant une constante qui correspond à la raison ici r=−100{\color{blue}{r=-100}} .
    Soit (un)\left(u_{n} \right) une suite arithmétique.
  • L'expression de un+1u_{n+1} en fonction de unu_{n} est donnée par la relation de récurrence : un+1=un+ru_{n+1} =u_{n}+r où rr est la raison{\color{blue}\text{raison}} de la suite arithmétique.
  • D'après la question 2, pour tout entier naturel nn : un+1=un−100u_{n+1}=u_n-100, que l'on peut écrire un+1=un+(−100)u_{n+1}=u_n+\left(-100\right).
    La suite (un)\left(u_n\right) est donc une suite arithmétique. Son premier terme est u0=1  060u_0=1\;060 et sa raison est r=−100r=-100.
    Question 4

    Exprimer unu_n en fonction de nn.

    Correction
    Soit (un)\left(u_{n} \right) une suite arithmétique. L'expression de unu_{n} en fonction de nn est :
  • un=u0+n×ru_{n} =u_{0} +n\times r : lorsque le premier terme vaut u0u_{0} .
  • un=u1+(n−1)×ru_{n} =u_{1} +\left(n-1\right)\times r : lorsque le premier terme vaut u1u_{1} .
  • un=up+(n−p)×ru_{n} =u_{p} +\left(n-p\right)\times r : formule avec un premier terme upu_{p} quelconque .
  • Dans notre cas, le premier terme ici vaut u0=1  060u_0=1\;060 et la raison r=−100r=-100.
    Il en résulte donc que : un=1  060+n×(−100)u_{n}=1\;060+n\times\left(-100\right)
    Autrement dit :
    un=1  060−100nu_{n}=1\;060-100n
    Vérification : pour n=2n=2, on trouve u2=1  060−100×2=860u_2=1\;060-100\times 2=860 : on retrouve bien le résultat de la question 1.
    Question 5

    À partir de quelle année la valeur du téléphone aura-t-elle perdu plus de la moitié de sa valeur initiale ?

    Correction
    La moitié de la valeur initiale est 1  0602=530\dfrac{1\;060}{2}=530 €. Le téléphone a perdu plus de la moitié de sa valeur lorsqu'il vaut moins de 530530 € : il nous faut résoudre l'inéquation un<530u_n\lt 530.
    D'après la question 4, un=1  060−100nu_n=1\;060-100n. Il vient alors :
    1  060−100n<5301\;060-100n\lt 530
    −100n<530−1  060-100n\lt 530-1\;060
    −100n<−530-100n\lt -530
    n>−530−100n\gt \dfrac{-530}{-100} (on divise par −100-100 qui est négatif : on change le sens de l'inégalité)
    n>5,3n\gt 5{,}3
    Comme nn est un entier naturel, le plus petit entier qui convient est n=6\red{n=6}.
    Vérification : u5=1  060−100×5=560u_{5}=1\;060-100\times 5=560 et u6=1  060−100×6=460u_{6}=1\;060-100\times 6=460.
    Or unu_{\red{n}} représente la valeur du téléphone l'année (2025+n)\left(2025+\red{n}\right). D'où 2025+6=20312025+\red{6}=2031 .
    La valeur du téléphone aura perdu plus de la moitié de sa valeur initiale à partir de 20312031.

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