Mathématiques

Question

Bonjour, j'ai besoin de votre aide pour résoudre cette exo

Chap sur les suites

Ex 1 :

Soit (Un) la suite numérique définie par :
U₀=7
Pour tout n∈... Un+1=2Un-3
Démontrer par récurrence que pour tout n≥0, Un=[tex]2^{n+2}[/tex]+3

Ex 2 :

Démontrer par récurrence que pour tout entier n≥7, [tex]2^{n}[/tex]≥[tex]n^{2}[/tex]+5n

1 Réponse

  • Réponse :

    Bonjour

    Explications étape par étape

    1) Soit P(n) la propriété : U(n) =2^n+2 +3

    Initialisation

    U(0) = 7 et 2^0+2 +3 = 4+3 = 7

    P(0) est vraie

    Hérédité

    U(n+1) = 2U(n) - 3

    ⇔ U(n+1) = 2(2^n+2 + 3) - 3 (hyp de récurrence)

    ⇔ U(n+1) = 2^n+3 +6 - 3

    ⇔ U(n+1) = 2^n+3 + 3

    P(n+1) est vraie, P(n) est donc héréditaire

    Conclusion

    Pour tout n≥0 , U(n) = 2^n+2 + 3

    2) Soit P(n) la propriété :2^n ≥ n² + 5n pour tout n ≥ 7

    Init.

    2^7 = 128 et 7² + 5×7 = 84 ⇔ 2^7 ≥ 7² + 5×7

    ⇔ P(7) est vraie

    Hérédité

    Soit un certain n tel que 2^n ≥ n² + 5n

    Montrons que 2^n+1 ≥ (n+1)² +5(n+1) ⇔ 2^n+1 ≥ n²+ 7n + 6

    2^n ≥ n² + 5n (H.R)

    ⇔ 2×2^n ≥ 2(n² + 5n)

    ⇔ 2^n+1 ≥ 2n² +10n

    comparons 2n² + 10n et n² + 7n + 6

    Pour cela , calculons leur différence

    2n² + 10 n - (n² + 7n + 6) = n² + 3n - 6

    Comme n ≥ 7 , n² + 3n - 6 ≥ 0

    donc 2n² + 10n ≥ n² + 7n + 6

    On a donc 2^n+1 ≥ 2n² + 10n ≥ n² + 7n + 6

    ⇔ 2^n+1 ≥ n² + 7n +6

    ⇔2^n+1 ≥ (n+1)² + 5(n+1)

    P(n+1) est vraie, donc P(n) est héréditaire

    Conclusion

    Pour tout n ≥ 7 , 2^n ≥ n² + 5n

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