Partie A On considère la suite(un) définie par u0=10 et pour tout entier naturel n, un+1=0,9un+1,2
On considère la suite (vn) définie pour tout entier naturel n par vn=un−12. Démontrer que la suite (vn) est une suite géométrique dont on précisera la raison et le premier terme.
Correction
vn=un−12 On va écrire maintenant l'expression au rang n+1 , il vient alors que : vn+1=un+1−12 On connait l'expression de un+1, on la remplace et on obtient : vn+1=0,9un+1,2−12 vn+1=0,9un−10,8 Or vn=un−12 donc vn+12=un vn+1=0,9(vn+12)−10,8 vn+1=0,9vn+0,9×12−10,8 vn+1=0,9vn+10,8−10,8
vn+1=0,9vn
Ainsi la suite (vn) est géométrique de raison q=0,9 et de premier terme v0=u0−12=10−12 donc v0=−2
Question 2
Exprimez vn en fonction de n.
Correction
L'expression de vn en fonction de n est donnée par la formule vn=v0×qn Ainsi :
vn=−2×0,9n
Question 3
En déduire que pour tout entier naturel n, un=12−2×0,9n.
Correction
On sait que : vn=un−12 donc vn+12=un Il vient alors que :
un=−2×0,9n+12
Question 4
Déterminer la limite de la suite vn et en déduire celle de la suite (un).
Correction
Si 0<q<1 alors n→+∞limqn=0.
Si q>1 alors n→+∞limqn=+∞.
Comme 0≤0,9≤1 alors : n→+∞lim(0,9)n=0 n→+∞lim(−2)×(0,9)n=0 Donc :
n→+∞limvn=0
De plus : n→+∞lim(−2)×(0,9)n+12=12 Ainsi :
n→+∞limun=12
Question 5
Partie B En 2012, la ville de Bellecité compte 10 milliers d'habitants. Les études démographiques sur les dernières années ont montré que chaque année :
10% des habitants de la ville meurent ou déménagent dans une autre ville.
1200 personnes naissent ou emménagent dans cette ville.
Montrer que cette situation peut être modélisée par la suite (un) où un désigne le nombre de milliers d'habitants de la ville de Bellecité l'année 2012+n.
Correction
La diminution de 10% de la population de la ville peut se traduire par le coefficient multiplicateur 1−10010=0,9 soit 0,9un auquel il faut ajouter les 1200 nouveaux habitants soit 1,2 milliers. On obtient donc :
un+1=0,9un+1,2
Question 6
Un institut statistique décide d'utiliser un algorithme pour prévoir la population de Bellecité dans les années à venir. Compléter l'algorithme suivant pour qu'il calcule la population de la ville de Bellecité l'année 2012+n.
VARIABLES a,i,n. INITIALISATION Choisir n a prend la valeur 10. TRAITEMENT Pour i allant de 1 à n, a prend la valeur ... SORTIE Afficher a
Correction
VARIABLES a,i,n. INITIALISATION Choisir n a prend la valeur 10. TRAITEMENT Pour i allant de 1 à n, a prend la valeur 0,9a+1,2 SORTIE Afficher a
Question 7
Résoudre l'inéquation 12−2×0,9n>11,5.
Correction
12−2×0,9n>11,5 équivaut successivement à : −2×0,9n>11,5−12 −2×0,9n>−0,5 0,9n<−2−0,5 0,9n<41 ln(0,9n)<ln(41) n×ln(0,9)<ln(41) n>ln(0,9)ln(41) on a changé le sens de l'inéquation car ln(0,9)<0 n>13,15 On arrondi à l'entier supérieur, donc :
n≥14
Question 8
En donner une interprétation.
Correction
La population de Bellecité sera supérieure à 11,5 milliers d'habitants à partir de l'année 2012+14 soit 2026.
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