edit_note Exercices 15 min
Non commencé

Utilisation d’une suite annexe

On considère la suite $ \left(u_{n}\right) $ définie par :

$ u_{0}=1 $ et pour tout entier $ n $ , $ u_{n+1}= \dfrac{1}{2} u_{n} - 1 $.

  1. Calculer $ u_{1} $ et $ u_{2} $. La suite $ \left(u_{n}\right) $ est-elle arithmétique? géométrique ?
  2. On pose $ v_{n}=u_{n}+2 $.

    1. Exprimer $ v_{n+1} $ en fonction de $ v_{n} $. Quelle est la nature de la suite $ \left(v_{n}\right) $ ?
    2. Exprimer $ v_{n} $ en fonction de $ n $.
    3. En déduire $ u_{n} $ en fonction de $ n $.

Corrigé

  1. $ u_{1}=\dfrac{1}{2}u_{0} - 1= - \dfrac{1}{2} $

    $ u_{2}=\dfrac{1}{2}u_{1} - 1= - \dfrac{5}{4} $

    La suite n'est ni arithmétique ni géométrique.
    1. $ v_{n+1}=u_{n+1}+2 $ (définition de la suite $ v_{n} $)

      $ v_{n+1}=\dfrac{1}{2}u_{n} - 1+2=\dfrac{1}{2}u_{n}+1 $ (car $ u_{n+1}= \dfrac{1}{2} u_{n} - 1 $)

      $ v_{n+1}=\dfrac{1}{2}\left(u_{n}+2\right)=\dfrac{1}{2}v_{n} $

      $ \left(v_{n}\right) $ est une suite géométrique de raison $ \dfrac{1}{2} $.

      Son premier terme est $ v_{0}=u_{0}+2=3 $.
    2. $ v_{n}=v_{0}\times \left(\dfrac{1}{2}\right)^{n}=3\times \left(\dfrac{1}{2}\right)^{n} $
    3. $ u_{n}=v_{n} - 2=3\times \left(\dfrac{1}{2}\right)^{n} - 2 $