Suite récurrente, point fixe et convergence (difficile)

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

Énoncé

On considère la suite définie par : et, pour tout : . Calculer , et conjecturer la limite éventuelle de la suite. On pose, pour tout , . Montrer que . On admet que pour tout . En déduire que , puis que pour tout . Démontrer par récurrence que pour tout . En déduire la limite de .

Indices

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1 Indice 1
Pour $u_1$ et $u_2$, remplace directement $n=0$ puis $n=1$ dans la formule de recurrence.
2 Indice 2
Pour exprimer $w_{n+1}$, remplace $u_{n+1}$ par sa formule dans $w_{n+1}=u_{n+1}-1$ et mets tout au meme denominateur.
3 Indice 3
Pour la recurrence sur $0 \leq u_n \leq 1$, etudie la monotonie de la fonction $g(x)=\dfrac{2x+3}{x+4}$ pour encadrer $u_{n+1}=g(u_n)$.

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La méthode — par où commencer

Pour et , remplace directement puis dans la formule de recurrence.

Pour exprimer , remplace par sa formule dans et mets tout au meme denominateur.

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

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