Numéro de l'objet eBay: 185423663250
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3. On montre que pour tout entier naturel n, si P n est vraie,
alors P n+1 est encore vraie. Pour rédiger, on écrit: "Soit n un nombre entier naturel. Supposons que P n soit vraie". On doit montrer que P n+1 est encore vraie, donc que 4 n+1 -1 est un multiple de 3. C'est l'étape la plus difficile, mais après quelques calculs, on y arrive. 4 n ×3 est bien sûr un multiple de 3. 4 n -1 est un multiple de 3 car P n est vraie. La somme de deux multiples de 3 est un multiple de 3 donc 4 n ×3+4 n -1 est un multiple de 3. Donc 4 n+1 -1 est un multiple de 3, donc P n+1 est vraie. 4. On conclut. Comme P 0 est vraie et que pour tout entier naturel n, P n ⇒P n+1, on a P 0 ⇒P 1,
donc P 1 est vraie, puis P 1 ⇒P 2 donc P 2 est vraie, etc.
Donc P n est vraie pour tout n. Pour rédiger, on écrit simplement: "Par principe de récurrence, P n est vraie pour tout n". Le raisonnement par récurrence sur
cours, exercices
Raisonnement Par Récurrence Somme Des Carrés Aux Noix Et
Écrit par Luc Giraud le 20 juillet 2019. Publié dans Cours en TS
Page 1 sur 2 Théorème: (principe du raisonnement par récurrence)
Théorème En langage mathématique Si:
$n_0 \in \mathbb{N}$:$\mathcal{P}(n_0)$ (initialisation)
$\forall p\geq n_0$:$\mathcal{P}(p)\Rightarrow\mathcal{P}(p+1)$ (hérédité)
Alors: $\forall n\geq n_0, ~ \mathcal{P}(n)$
En langue française Si:
La propriété est vraie à patir d'un certain rang $n_0 $ (initialisation)
Pour tout rang $ p$ plus grand que $ n_0$, la propriété au rang $p$ entraîne la propriété au rang $p+1$. (hérédité)
Alors: La propriété est vraie pour tout rang $n$ plus grand que $n_0$. Exercices
Exemple 1: somme des entiers impairs
Exercice 1: On considère la suite $(u_n)$ définie pour $n\geq1$ par:$$u_n=\sum_{k=1}^n (2k-1)$$ Démontrer que $u_n=n^2$. Exemple 2: somme des carrés
Exercice 2: Démontrer que:$$ \sum_{k=1}^n k^2=\dfrac{n(n+1)(2n+1)}{6}. $$
Exemple 3: somme des cubes
Exercice 3: Démontrer que:$$ \sum_{k=1}^n k^3=\left(\sum_{k=1}^n k\right)^2=\dfrac{n^2(n+1)^2}{4}.
Raisonnement Par Récurrence Somme Des Cartes D'acquisition
Analyse - Cours Terminale S
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Le raisonnement par récurrence est un puissant outil de démonstration particulièrement utile pour l'étude des suites, il permet notamment de prouver la validité d'une conjecture faite à partir de l'expression par récurrence d'une suite pour trouver son expresion directe (qui ne dépend que l'indice "n"). Le principe du raisonnement par récurrence Si une proposition P(n) (qui dépend d'un indice "n" entier) répond à ces deux critères: - P(n 0) est vraie - Si l'on suppose que pour n n 0 le fait que P(n) soit vrai implique que P(n+1) le soit aussi Alors la proposition P(n) est vraie pour tout n n 0 Mise en pratique du raisonnement par récurrence D'après ce qui précède, il s'effectue toujours en deux étapes: Première étape On l'appelle "'initialisation", elle consiste à vérifier que que le terme n 0 (souvent zéro) de la proposition est vraie.
Raisonnement Par Récurrence Somme Des Cartes Mères
$$
Exemple 4: inégalité de Bernoulli
Exercice 4: Démontrer que:$$\forall x \in]-1;+\infty[, \forall n \in \mathbb{N}, (1+x)^n\geq 1+nx. $$
Exemple 5: Une somme télescopique
Exercice 5: Démontrer que:$$ \sum_{k=1}^n \dfrac{1}{p(p+1)}=\dfrac{n}{n+1}. $$
Exemple 6: Une dérivée nième
Exercice 6: Démontrer que:$$ \forall n\in \mathbb{N}, \cos^{(n)}(x)=\cos(x+n\dfrac{\pi}{2}) \text{ et} \sin^{(n)}(x)=\sin(x+n\dfrac{\pi}{2}). $$
Exemple 7: Un produit remarquable
Exercice 7: Démontrer que:$$ \forall x\in \mathbb{R}, \forall n\in \mathbb{N} ~ x^n-a^n=(x-a)(x^{n-1}+ax^{n-2}+... +a^{n-1}). $$
Exemple 8: Arithmétique
Exercice 8: Démontrer que:$$ \ \forall n\in \mathbb{N} ~ 3^{n+6}-3^n \text{ est divisible par} 7.
Raisonnement Par Récurrence Somme Des Carrés De Steenrod
$$
Exemple 4: inégalité de Bernoulli
Exercice 4: Démontrer que:$$\forall x \in]-1;+\infty[, \forall n \in \mathbb{N}, (1+x)^n\geq 1+nx. $$
Exemple 5: Une somme télescopique
Exercice 5: Démontrer que:$$ \sum_{k=1}^n \dfrac{1}{p(p+1)}=\dfrac{n}{n+1}. $$
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Exercice 6: Démontrer que:$$ \forall n\in \mathbb{N}, \cos^{(n)}(x)=\cos(x+n\dfrac{\pi}{2}) \text{ et} \sin^{(n)}(x)=\sin(x+n\dfrac{\pi}{2}). $$
Exemple 7: Un produit remarquable
Exercice 7: Démontrer que:$$ \forall x\in \mathbb{R}, \forall n\in \mathbb{N} ~ x^n-a^n=(x-a)(x^{n-1}+ax^{n-2}+... +a^{n-1}). $$
Exemple 8: Arithmétique
Exercice 8: Démontrer que:$$ \ \forall n\in \mathbb{N} ~ 3^{n+6}-3^n \text{ est divisible par} 7. $$
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Raisonnement Par Récurrence Somme Des Carrés 3
$$Pour obtenir l'expression de \(u_{n+1}\), on a juste remplacé x par \(u_n\) dans f( x). La dérivée de f est:$$f'(x)=\frac{1}{(1-x)^2}>0$$ donc f est strictement croissante sur [2;4]. Démontrons par récurrence que pour tout entier naturel n, \(2 \leqslant u_n \leqslant 4\). L'initialisation est réalisée car \(u_0=2\), donc bien compris entre 2 et 4. Supposons que pour un k > 0, \(2 \leqslant u_k \leqslant 4\). Alors, comme f est croissante, les images de chaque membre de ce dernier encadrement par la fonction f seront rangées dans le même ordre:$$f(2) \leqslant f(u_n) \leqslant f(4)$$c'est-à-dire:$$3 \leqslant u_{n+1}\leqslant \frac{11}{3}$$et comme \(\frac{11}{3}<4\) et 2 < 3, on a bien:$$2 \leqslant u_{n+1} \leqslant 4. $$L'hérédité est alors vérifiée. Ainsi, d'après le principe de récurrence, la propriété est vraie pour tout entier naturel n. L'importance de l'initialisation
Il arrive que des propriétés soient héréditaires sans pour autant qu'elles soient vraies. C'est notamment le cas de la propriété suivante:
Pour tout entier naturel n, \(10^n+1\) est divisible par 9.
0 + 4 u 0 = 4 La propriété est donc vérifiée pour le premier terme Deuxième étape: l'hérédité On suppose que l'expression un = 2n +4 est vérifiée pour un terme "n" suppérieur à zéro et l'on exprime un+1 u n+1 = u n +2 = 2n +4 +2 = 2n + 2 + 4 = 2(n+1) +4 L'expression directe de u n est donc également vérifiée au n+1 Conclusion, pour tout entier n supérieur ou égal à zéro l'expression directe de u est bien u n = 2n +4