Exercices Limites de suites
Prépare-toi à progresser en Mathématiques avec ces exercices niveau Terminale : "Limites de suites". Conçu pour renforcer les notions clés vues en cours, cet entraînement te permet de t’exercer à ton rythme. Idéal pour réviser efficacement et gagner en confiance. À toi de jouer !
Entrainement
Évaluation
- 1/1
On considère la suite $(u_n)$ donnée par son premier terme $u_0=1$ et, pour tout entier naturel $n$ :
$$u_{n+1}=\dfrac{3u_n+5}{3+u_n}$$
- On admet que tous les termes de la suite $(u_n)$ sont définis et strictement positifs.
Question 1
Calculer $u_1$ puis $u_2$.
Question 2
La suite $(u_n)$ est définie pour tout entier naturel $n$ par $u_{n+1}=f(u_n)$, où $f$ est la fonction définie sur $\mathbb R^+$ par :
$$f(x)=\dfrac{3x+5}{3+x}$$
- Déterminer les variations de $f$ sur $\mathbb R^+$.
- Démontrer par récurrence que, pour tout entier naturel $n$, la propriété $C_n$ ci-dessous est vraie :
$$C_n: 1 \leq u_n < u_{n+1} < 3$$
- En déduire que la suite $(u_n)$ converge vers un nombre que l’on notera $l$.
- On admet par la suite que $l=\sqrt 5$.
Question 3
Soit $(v_n)$ la suite définie par :
$$\begin{cases} v_0=0 \\ v_{n+1}=\dfrac {v_n}3+\dfrac{2\sqrt 5}3 \end{cases}$$
On considère maintenant la suite $(w_n)$ définie pour tout entier naturel $n$ par :
$$w_n=v_n-\sqrt{5}$$
- Montrer que $(w_n)$ est une suite géométrique.
Préciser le premier terme et la raison de cette suite. - Exprimer, pour tout entier naturel $n$, $w_n$ en fonction de $n$.
En déduire l’expression de $v_n$ en fonction de $n$. - Prouver que $\lim\limits_{n \to +\infty} v_n=\sqrt{5}$.
Question 4
On a programmé en Python les deux fonctions $\purple{\text{seuil()}}$ et $\purple{\text{ approche()}}$ d’argument $\purple{\text{p}}$ ci-dessous :
Programme A
$$\begin{aligned} &\small \text{def seuil():} \\ &\small \qquad \text{n = 0} \\ &\small \qquad \text{u = 1} \\ &\small \qquad\text{while abs(u - sqrt(\red{…})) > \red {…}:} \quad \\ &\small \qquad\qquad\text{u = (3 $\ast$ u + 5) / (3 + u) } \\ &\small \qquad\qquad\text{n = \red{…}} \\ &\small \qquad\text{return n} \end{aligned}$$
Programme B
$$\begin{aligned} &\small \text{def approche(p):} \\ &\small \qquad \text{n = 0} \\ &\small \qquad \text{v = 0} \\ &\small \qquad\text{while abs(u - sqrt(5)) > 10$\ast\ast\,$p:} \quad \\ &\small \qquad\qquad\text{v = v / 3 + 2 $\ast$ sqrt(5) / 3 } \\ &\small \qquad\qquad\text{n = n + 1} \\ &\small \qquad\text{print (v)} \end{aligned}$$
- Compléter le programme A pour qu’il donne le plus petit rang $n_0$ tel que $u_{n_0}$ est une valeur approchée de $\sqrt{5}$ à $10^{-3}$ près.
- Le programme B lancé sur la console Python avec la commande $\purple{\text{ approche(4)}}$ renvoie la valeur $2,2360$ . À quoi correspond-elle ?