La récurrence - Exercice 1

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Soit (un)\left(u_{n} \right) la suite définie par u0=10u_{0} =10 000000 et pour tout entier naturel nn, on a un+1=0,95un+200u_{n+1} =0,95u_{n} +200 .
Question 1

Démontrer que, pour tout entier naturel nn, on a : un≥4000u_{n}\ge4000.

Correction
Pour tout entier naturel nn, posons la propriété Pn:un≥4000P_{n} :u_{n}\ge4000 .
Eˊtape d’initialisation\purple{\text{Étape d'initialisation}}
On sait que u0=10u_{0} =10 000000 ainsi u0≥4000u_{0} \ge4000.
La propriété P0P_{0} est vraie.
Eˊtape d’heˊreˊditeˊ\purple{\text{Étape d'hérédité}}
Supposons que PkP_{k} est vraie pour un kk fixé c'est-à-dire uk≥4000u_{k} \ge 4000 . Montrons alors que Pk+1P_{k+1} est vraie c'est-à-dire uk+1≥4000u_{k+1} \ge 4000 .
Par hypothèse de récurrence :
uk≥4000u_{k} \ge 4000 , on multiplie par 0,950,95 de part et d'autre de l'inégalité
0,95uk≥4000×0,950,95u_{k} \ge 4000\times0,95
0,95uk≥38000,95u_{k} \ge 3800
0,95uk+200≥3800+2000,95u_{k} +200\ge 3800+200
0,95uk+200≥40000,95u_{k} +200\ge 4000
uk+1≥4000u_{k+1} \ge 4000
Ainsi la propriété Pk+1P_{k+1} est vraie.
Conclusion\purple{\text{Conclusion}}
Puisque la propriété P0P_{0} est vraie et que nous avons prouvé l'hérédité, on peut en déduire, par le principe de récurrence que pour tout entier naturel nn, on a PnP_{n} vraie, c'est-à-dire que pour tout entier naturel nn, on a bien :
un≥4000u_{n}\ge4000

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