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Vérifions si nous sommes prêt pour le jour du contrôle - Exercice 1

15 min
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Soit nn un entier naturel.
Soit (un)\left(u_{n} \right) la suite définie par un=7n5u_{n} =7n-5
Question 1

Indiquer si la suite (un)\left(u_{n} \right) est définie par une formule explicite ou bien par récurrence.

Correction
(un)\left(u_{n} \right) est une suite définie par une formule  explicite\red{\text{ explicite}}. En effet, unu_{n} est exprimé en fonction de nn.
Question 2

Calculer u2u_{2} .

Correction
u2=7×25u_{2} =7\times 2-5
u2=145u_{2} =14-5
Ainsi :
u2=9u_{2} =9
Question 3

Calculer le septième terme de la suite (un)\left(u_{n} \right) .

Correction
Ici il faut être vigilant, le septième terme de la suite (un)\left(u_{n} \right) ne correspond pas à u7u_7.
En effet, le premier terme de la suite (un)\left(u_{n} \right) est u0u_{0} ce qui permet d'affirmer que le septième terme de la suite (un)\left(u_{n} \right) est u6u_6.
Ainsi :
u6=7×65u_{6} =7\times 6-5
u6=425u_{6} =42-5
Ainsi :
u6=9u_{6} =9

Question 4

Etudier le sens de variation de la suite (un)\left(u_{n} \right).

Correction
  • Si un+1un0u_{n+1} -u_{n} \ge 0 alors la suite (un)\left(u_{n} \right) est croissante.
  • Si un+1un0u_{n+1} -u_{n} \le 0 alors la suite (un)\left(u_{n} \right) est décroissante.
  • Si un+1un=0u_{n+1} -u_{n} =0 alors la suite (un)\left(u_{n} \right) est constante.
1ère étape : Exprimer un+1u_{n+1} en fonction de nn.
Comme un=7n5u_{n} =7n-5 alors :
un+1=7(n+1)5u_{n+1} =7\left(n+1\right)-5
un+1=7n+75u_{n+1} =7n+7-5
un+1=7n+2u_{n+1} =7n+2
2ème étape : Calcul de un+1unu_{n+1} -u_{n} puis étude du signe de un+1unu_{n+1} -u_{n} .
un+1un=7n+2(7n5)u_{n+1} -u_{n} =7n+2-\left(7n-5\right)
un+1un=7n+27n+5u_{n+1} -u_{n} =7n+2-7n+5
un+1un=7u_{n+1} -u_{n} =7
Or un+1un0u_{n+1} -u_{n} \ge 0 alors la suite (un)\left(u_{n} \right) est  croissante.\red{\text{ croissante.}}
Question 5

Conjecturer la limite de la suite (un)\left(u_{n}\right) .

Correction
Pour conjecturer une limite, il faut calculer les termes unu_{n} pour des valeurs grandes de nn. Dans notre exemple, nous avons calculer u20000u_{20000} et u50000u_{50000}.
On remarque que les termes de la suite de rang élevé augmentent\text{\blue{augmentent}} de plus en plus .
On conjecture donc que la suite a pour limite ++\infty.
On peut également dire que la suite (un)\left(u_{n}\right) est une suite divergente\text{\red{divergente}}.
Nous écrivons alors que :
limn+un=+\mathop{\lim }\limits_{n\to +\infty } u_{n} =+\infty

Ci-dessous, on observe que la représentation graphique de la suite (un)\left(u_n\right) ne cesse d'augmenter et les valeurs augmentent vers ++\infty .