Il utilise une propriété qu'il a également démontrée: quand plusieurs fractions sont égales, elles sont aussi égales à la fraction obtenue en faisant la somme des numérateurs divisée par la somme des dénominateurs. Or, dans une suite géométrique, il y a égalité des rapports entre deux termes consécutifs mais aussi égalité du rapport entre la différence de deux termes consécutifs et le premier d'entre eux. En langage mathématique, cela donne
puis, en sommant les numérateurs entre eux et les dénominateurs entre eux:
Une telle démonstration reste valable tant que les termes de la suite sont non nuls et la somme est non nulle. Convergence [ modifier | modifier le code]
On cherche à trouver les cas où la série géométrique est convergente, c'est-à-dire où la suite ( S n) est convergente. On va distinguer trois cas (tout en éliminant le cas a = 0 qui est sans intérêt):
Si, alors tend vers 0, donc la suite ( S n) est convergente, de limite Ce calcul permet de résoudre le paradoxe d'Achille et de la tortue énoncé par les Grecs anciens.
Notes et références [ modifier | modifier le code]
↑ Pour une légère variante de rédaction, voir Somme des termes d'une suite géométrique sur Wikiversité. ↑ Les quinze livres des éléments géométriques d'Euclide, traduction de D. Henrion, 1632, p. 344-345. ↑ (en) Walter Rudin, Principles of Mathematical Analysis, McGraw-Hill, 1976, 3 e éd. ( 1 re éd. 1953) ( lire en ligne), p. 61, theorem 3. 26. ↑ (en) Ian Stewart, Calculus: Early Transcendentals, Cengage Learning, 2011, 1344 p. ( ISBN 978-0-538-49790-9, lire en ligne), p. 706. ↑ (en) M. H. Protter et Charles B. Morrey, A First Course in Real Analysis, Springer, 1991, 2 e éd. 1977), 536 p. ( ISBN 978-0-387-97437-8, lire en ligne), p. 213. ↑ (en) Charles Chapman Pugh, Real Mathematical Analysis, Springer, 2002, 440 p. ( ISBN 978-0-387-95297-0, lire en ligne), p. 180. ↑ (en) John B. Conway (en), Functions of One Complex Variable I, Springer, coll. « GTM » ( n o 11), 1978, 2 e éd. 1973), 322 p. ( ISBN 978-0-387-90328-6, lire en ligne), p. 31.
Définition
On dit qu'une suite est géométrique
s'il existe un réel non nul tel que pour
tout on ait. Le réel s'appelle la raison de la
suite. Exemple
La suite définie par avec est une suite
géométrique de raison 2. Les premiers termes de cette suite sont 1, 2, 4, 8,
16…
Dire qu'une suite de termes non nuls est
géométrique signifie que le
quotient de 2 termes consécutifs
quelconques est constant quel que soit. Propriété
Le terme général d'une suite
géométrique peut s'exprimer directement en
fonction de avec ou quel que soit. Il est ainsi possible, connaissant ou et, de calculer n'importe quel
terme de la suite. Pour une suite géométrique de raison
(–0, 3) et de premier terme, on peut écrire
et ainsi connaitre directement la
valeur de n'importe quel terme de la suite. Par exemple,.
suite géométrique |
raison suite géométrique |
somme des termes |
intérêts composés |
les ascendants |
les nénuphars |
exemples |
exercices |
Soit S n la somme des n premiers termes d'une suite géométrique de premier terme a et de raison q avec q ≠ 1 et q ≠ 0. La somme S n s' écrit donc:
S n = a + aq + aq 2 + aq 3 +...... + aq n−1. Si on multiplie tous les termes par la raison q, nous obtenons
qS n = aq + aq 2 + aq 3 + aq 4 +...... + aq n. On obtient ensuite en faisant la différence entre qS n et S n:
qS n − S n = aq + aq 2 + aq 3 + aq 4 +...... + aq n − (a + aq + aq 2 + aq 3 +...... + aq n−1)
qS n − S n = aq + aq 2 + aq 3 + aq 4 +...... + aq n−1 − ( aq + aq 2 + aq 3 +...... + aq n−1) − a + aq n
qS n − S n = aq n − a
S n ( q − 1) = a ( q n − 1),
On obtient donc:
S n = a ( q n − 1) / ( q − 1) car q ≠ 1. Pour obtenir la somme des n premiers termes d'une suite géométrique, il faut multiplier le premier terme de cette suite par le quotient de la puissance n iéme de la raison diminuée de 1 par la raison diminuée de 1.
Réponse: Une série géométrique infinie est la somme d'une série géométrique infinie. Cette série n'aurait pas de terme définitif. La forme générale de la série géométrique infinie est a1 + a1r + a1r2 + a1r3 +…, où a1 est le premier terme et r est le rapport commun. Quelles sont les valeurs de a1 et R de la série géométrique 1 3 9 27? Réponse expert vérifié r est le rapport général, qui est le rapport constant trouvé en divisant un terme par le terme qui le précède … Donc a1 = 1 et r = 3, C. est votre réponse. Quelle est la somme des six premiers termes de la série géométrique? La somme des 6 premiers termes d'une suite géométrique est 9 fois la somme de ses 3 premiers termes. Quelle est la somme des séries géométriques infinies? Une série géométrique infinie est la somme d'une suite géométrique infinie. La forme générale de la série géométrique infinie est a1 + a1r + a1r2 + a1r3 +…, où a1 est le premier terme et r est le rapport commun. On peut trouver la somme de toutes les séries géométriques finies.
Calculer la somme des termes d'une suite géométrique (1) - Terminale Techno - YouTube
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