Commun à tous les candidats. Le graphique de l annexe sera complété et remis avec la copie. Soit la fonction f définie sur l intervalle [0; 2] par

Documents pareils
EXERCICE 4 (7 points ) (Commun à tous les candidats)

Commun à tous les candidats

O, i, ) ln x. (ln x)2

Leçon 01 Exercices d'entraînement

Suites numériques 3. 1 Convergence et limite d une suite

Continuité en un point

Chapitre 2 Le problème de l unicité des solutions

Exercice 3 (5 points) A(x) = 1-e -0039' e- 0,039x A '() -'-,..--,-,--,------:-- X = (l_e-0,039x)2

* très facile ** facile *** difficulté moyenne **** difficile ***** très difficile I : Incontournable T : pour travailler et mémoriser le cours

Continuité d une fonction de plusieurs variables

Limites finies en un point

Raisonnement par récurrence Suites numériques

Planche n o 22. Fonctions de plusieurs variables. Corrigé

BACCALAURÉAT GÉNÉRAL SESSION 2012 OBLIGATOIRE MATHÉMATIQUES. Série S. Durée de l épreuve : 4 heures Coefficient : 7 ENSEIGNEMENT OBLIGATOIRE

Suites numériques 4. 1 Autres recettes pour calculer les limites

Rappels sur les suites - Algorithme

Continuité et dérivabilité d une fonction

CCP PSI Mathématiques 1 : un corrigé

21 mars Simulations et Méthodes de Monte Carlo. DADI Charles-Abner. Objectifs et intérêt de ce T.E.R. Générer l'aléatoire.

BACCALAUREAT GENERAL MATHÉMATIQUES

Chapitre 3. Quelques fonctions usuelles. 1 Fonctions logarithme et exponentielle. 1.1 La fonction logarithme

Bac Blanc Terminale ES - Février 2011 Épreuve de Mathématiques (durée 3 heures)

* très facile ** facile *** difficulté moyenne **** difficile ***** très difficile I : Incontournable T : pour travailler et mémoriser le cours.

I. Polynômes de Tchebychev

Cours d Analyse. Fonctions de plusieurs variables

Baccalauréat ES/L Métropole La Réunion 13 septembre 2013 Corrigé

Image d un intervalle par une fonction continue

Développements limités. Notion de développement limité

Première partie. Préliminaires : noyaux itérés. MPSI B 6 juin 2015

Développement décimal d un réel

Dérivation : Résumé de cours et méthodes

Fonctions de plusieurs variables, intégrales multiples, et intégrales dépendant d un paramètre

Comparaison de fonctions Développements limités. Chapitre 10

n N = u N u N+1 1 u pour u 1. f ( uv 1) v N+1 v N v t

Dualité dans les espaces de Lebesgue et mesures de Radon finies

Chapitre 7 : Intégration sur un intervalle quelconque

Nombre dérivé et tangente

Logique. Plan du chapitre

DÉRIVÉES. I Nombre dérivé - Tangente. Exercice 01 (voir réponses et correction) ( voir animation )

EXERCICES - ANALYSE GÉNÉRALE

Baccalauréat S Antilles-Guyane 11 septembre 2014 Corrigé

Développements limités, équivalents et calculs de limites

Chapitre 6. Fonction réelle d une variable réelle

Correction du baccalauréat ES/L Métropole 20 juin 2014

La fonction exponentielle

* très facile ** facile *** difficulté moyenne **** difficile ***** très difficile I : Incontournable

Fonctions homographiques

Calcul fonctionnel holomorphe dans les algèbres de Banach

3 Approximation de solutions d équations

Chap 4. La fonction exponentielle Terminale S. Lemme : Si est une fonction dérivable sur R telle que : = et 0! = 1 alors ne s annule pas sur R.

INTRODUCTION. 1 k 2. k=1

Intégration et probabilités TD1 Espaces mesurés Corrigé

108y= 1 où x et y sont des entiers

Résolution d équations non linéaires

Optimisation non linéaire Irène Charon, Olivier Hudry École nationale supérieure des télécommunications

Fonctions de plusieurs variables

BACCALAURÉAT PROFESSIONNEL ÉPREUVE DE MATHEMATIQUES. EXEMPLE DE SUJET n 2

Problème 1 : applications du plan affine

Équations non linéaires

Correction de l examen de la première session

Chapitre 5 : Flot maximal dans un graphe

FONCTIONS DE PLUSIEURS VARIABLES (Outils Mathématiques 4)

Théorème du point fixe - Théorème de l inversion locale

Loi binomiale Lois normales

Corrigé du baccalauréat S Pondichéry 13 avril 2011

Etude de la fonction ζ de Riemann

Capes Première épreuve

Exercices - Fonctions de plusieurs variables : corrigé. Pour commencer

Calcul différentiel. Chapitre Différentiabilité

Chaînes de Markov au lycée

De même, le périmètre P d un cercle de rayon 1 vaut P = 2π (par définition de π). Mais, on peut démontrer (difficilement!) que

Chp. 4. Minimisation d une fonction d une variable

1 Définition et premières propriétés des congruences

Exercice autour de densité, fonction de répatition, espérance et variance de variables quelconques.

Moments des variables aléatoires réelles

Espérance conditionnelle

Chapitre 3. Mesures stationnaires. et théorèmes de convergence

Exo7. Limites de fonctions. 1 Théorie. 2 Calculs

Calcul matriciel. Définition 1 Une matrice de format (m,n) est un tableau rectangulaire de mn éléments, rangés en m lignes et n colonnes.

TSTI 2D CH X : Exemples de lois à densité 1

III- Raisonnement par récurrence

Correction du Baccalauréat S Amérique du Nord mai 2007

8.1 Généralités sur les fonctions de plusieurs variables réelles. f : R 2 R (x, y) 1 x 2 y 2

Baccalauréat ES Pondichéry 7 avril 2014 Corrigé

Amphi 3: Espaces complets - Applications linéaires continues

Calcul différentiel sur R n Première partie

Université Paris-Dauphine DUMI2E 1ère année, Applications

Correction du baccalauréat S Liban juin 2007

Problèmes de Mathématiques Filtres et ultrafiltres

Sur certaines séries entières particulières

Cours Fonctions de deux variables

Exercices - Polynômes : corrigé. Opérations sur les polynômes

C f tracée ci- contre est la représentation graphique d une

Chapitre 1 : Évolution COURS

Examen optimisation Centrale Marseille (2008) et SupGalilee (2008)

Chapitre 2 Le problème de l unicité des solutions

IV- Equations, inéquations dans R, Systèmes d équations

x +1 + ln. Donner la valeur exacte affichée par cet algorithme lorsque l utilisateur entre la valeur n =3.

Baccalauréat ES/L Amérique du Sud 21 novembre 2013

Travaux dirigés d introduction aux Probabilités

Transcription:

EXERCICE (6 points ) Commun à tous les candidats Le graphique de l annexe sera complété et remis avec la copie Soit la fonction f définie sur l intervalle [0; ] par f(x) x + x + ) Etudier les variations de f sur l intervalle [0; ] Montrer que si x [; ] alors f(x) [; ] ) (u n ) et (v n ) sont deux suites définies sur N par : u 0 et pour tout entier naturel n, u n+ f(u n ) v 0 et pour tout entier naturel n, v n+ f(v n ) a) Le graphique donné en annexe représente la fonction f sur l intervalle [0; ] Construire sur l axe des abscisses les trois premiers termes de chacune des suites (u n ) et (v n ) en laissant apparents tous les traits de construction A partir de ce graphique, que peut-on conjecturer concernant le sens de variation et la convergence des suites (u n ) et (v n )? b) Montrer à l aide d un raisonnement par récurrence que : Pour tout entier naturel n, v n Pour tout entier naturel n, v n+ v n On admettra que l on peut démontrer de la même façon que : Pour tout entier naturel n, u n Pour tout entier naturel n, u n u n+ c) Montrer que pour tout entier naturel n, v n+ u n+ tout entier naturel n, 0 et v n+ u n+ ( ) En déduire que pour (v n + )(u n + ) d) Montrer que pour tout entier naturel n, e) Montrer que les suites (u n ) et (v n ) convergent vers un même réel α Déterminer la valeur exacte de α

Cette page sera remise avec la copie à la fin de l épreuve Annexe : exercice, 5, 0 0, 5 O 0, 5, 0, 5, 0 6

EXERCICE f est dérivable sur [0; ] en tant que fraction rationnelle définie sur [0; ] et pour x élément de [0; ], f (x) (x + ) (x + ) (x + ) (x + ) La dérivée de f est positive sur l intervalle [0; ] et donc la fonction f est croissante sur [0; ] Soit x un élément de [0; ] Puisque f est croissante sur l intervalle [; ], on a f() f(x) f() ce qui s écrit encore f(x) 5 Mais et 5 Par suite, f(x) On a montré que pour tout réel x de l intervalle [; ], on a f(x) [; ] a, 5 y x y f(x), 0 0, 5 u 0 u u v 0, 5, 0, 5 v, 0 v 0 Il semblerait que la suite (u n ) soit croissante, que la suite (v n ) soit décroissante et que les deux suites (u n ) et (v n ) soient convergentes et possèdent la même limite b Montrons par récurrence que pour tout entier naturel n, v n Pour n 0, on a v 0 et donc v 0 L encadrement à démontrer est donc vrai quand n 0 Soit n 0 Supposons que v n D après la question, on peut affirmer que f(v n ) ou encore que v n+ On a montré par récurrence que pour tout entier naturel n, v n Montrons par récurrence que pour tout entier naturel n, v n+ v n 0 Pour n 0, on a v v 0 5 0 L inégalité à démontrer est donc vraie quand n 0 Soit n 0 Supposons que v n+ v n 0 D après ci-dessus, les deux expressions v n + et v n+ + sont strictement positives De plus v n+ v n+ v n+ + v n+ + v n + v n + (v n+ + )(v n + ) (v n+ + )(v n + ) (v n+ + )(v n + ) v n+ v n 0 (par hypothèse de récurrence) (v n+ + )(v n + ) http ://wwwmaths-francefr c Jean-Louis Rouget, 007 Tous droits réservés

On a montré par récurrence que pour tout entier naturel n, v n+ v n c Soit n un entier naturel v n+ u n+ v n + v n + u n + u n + (v n + )(u n + ) (u n + )(v n + ) (v n + )(u n + ) (v n + )(u n + ) Pour tout entier naturel n, v n+ u n+ (v n + )(u n + ) Comme le produit (v n + )(u n + ) est strictement positif, le signe de v n+ u n+ est le signe de Ainsi, la suite ( ) est de signe constant à savoir le signe de son premier terme Or, v 0 u 0 et v 0 u 0 > 0 On en déduit que la suite ( ) est positive Pour tout entier naturel n, 0 Soit n un entier naturel Puisque u n et v n, on a u n + et v n + puis (u n + )(v n + ) et finalement (u n + )(v n + ) Mais alors, puisque 0, (v n + )(u n + ) ( ) Pour tout entier naturel n, v n+ u n+ ( ) d Montrons par récurrence que pour tout entier naturel n, ( ) 0 ( ) 0 Pour n 0, on a v 0 u 0 et Donc v 0 u 0 Ainsi l inégalité à démontrer est vraie quand n 0 Soit n 0 Supposons que Alors On a montré par récurrence que v n+ u n+ ( ) ( ) n pour tout entier naturel n, ( ) n+ e Ainsi, pour tout entier naturel n, on a 0 Comme <, on a lim des gendarmes permet alors d affirmer que la suite ( ) converge et que n + lim ( ) 0 n + 0 Le théorème En résumé, la suite (u n ) croît, la suite (v n ) décroît et lim n + (v n u n ) 0 Les deux suites (u n ) et (v n ) sont adjacentes et donc convergentes et ont même limite Les deux suites (u n ) et (v n ) convergent vers un même réel http ://wwwmaths-francefr c Jean-Louis Rouget, 007 Tous droits réservés

Puisque pour tout entier naturel n on a u n, par passage à la limite quand n tend vers + on a encore a Puisque pour tout entier naturel n on a u n+ u n +, par passage à la limite quand n tend vers + on a encore u n + a a + a + Or a a + a + a(a + ) a + a a 0 Le discriminant de l équation x x 0 est 5 Cette équation admet donc deux solutions réelles : x + 5 et x 5 Seul x est un nombre supérieur ou égal à et donc a + 5 http ://wwwmaths-francefr c Jean-Louis Rouget, 007 Tous droits réservés