Suite récurrente, point fixe et convergence – Niveau BAC difficile

Difficile Inspiré BAC Côte d'Ivoire
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Exercice inspiré d'un BAC Côte d'Ivoire
Source-style : BAC Côte d'Ivoire Série C 2023
Inspiré du style BAC Côte d'Ivoire Série C 2023
Énoncé et solution adaptés au programme marocain. Voir crédits.

Énoncé

Soit la fonction définie sur par . Soit la suite définie par et . Partie I – Montrer que pour tout (on pourra utiliser l'inégalité ). Déterminer les points fixes de sur . Partie II – Montrer que pour tout , , en déduire que la suite est bien définie et à termes strictement positifs.

Indices

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1 Indice 1
Pour appliquer $a+b \geq 2\sqrt{ab}$, identifiez clairement $a = \dfrac{x}{3}$ et $b = \dfrac{4}{x}$, puis calculez le produit $ab$.
2 Indice 2
Pour trouver les points fixes, résolvez l'équation $f(x) = x$ en réduisant au même dénominateur pour obtenir une équation du second degré en $x$.
3 Indice 3
Pour la partie II, utilisez un raisonnement par récurrence : montrez que si $u_n > 0$ est bien défini, alors $u_{n+1} = f(u_n)$ vérifie l'inégalité de la partie I.

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La méthode — par où commencer

Pour appliquer , identifiez clairement et , puis calculez le produit .

Pour trouver les points fixes, résolvez l'équation en réduisant au même dénominateur pour obtenir une équation du second degré en .

La rédaction complète, étape par étape, se trouve juste en dessous.

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