Une première exploration
Pars de 3 et applique « multiplier par 0,8 puis ajouter 4 ». Les deux termes suivants sont 6,4 et 9,12. Ils ne sont ni les rangs 1 et 2, ni les résultats d’un ajout constant. Le volume qui resterait inchangé vaut 20 ; l’écart à 20 est multiplié par 0,8 à chaque pas.
Un rang n’est pas une valeur
Calcule un terme depuis le rang zéro et compte les termes sans oublier le premier.
Le rang nomme une position. Si chaque pas ajoute r, n pas donnent uₙ = u₀ + nr. La liste des indices 0, 1, …, n contient n + 1 éléments ; commencer au rang 1 modifierait le nombre de pas.
Retrouver la démonstration dans le coursDeux écritures, une même suite
Applique la récurrence à la valeur précédente, puis confronte-la à une formule explicite.
Pour q ≠ 1, le point fixe L = r/(1 − q) vérifie L = qL + r. Soustraire donne uₙ₊₁ − L = q(uₙ − L). La suite des écarts est géométrique, donc uₙ = L + qⁿ(u₀ − L). Si q = 1, la suite est arithmétique et uₙ = u₀ + nr.
Retrouver la démonstration dans le coursConverger sans être monotone
Distingue alternance des signes, amplitude et limite en faisant varier une raison négative.
Avec u₀ positif et q = −0,5, uₙ = u₀(−0,5)ⁿ alterne de signe : la suite n’est pas monotone. Sa valeur absolue vaut u₀×0,5ⁿ et tend vers zéro. Elle converge donc vers zéro. Le dessin suggère cette conclusion ; la formule des termes et la limite géométrique la justifient.
Retrouver la démonstration dans le coursUne somme, combien de termes ?
Relie les bornes de la somme, le nombre de termes et la formule adaptée à la règle.
Une somme arithmétique de u₀ à uₙ contient n + 1 termes et vaut (n + 1)(u₀ + uₙ)/2. Pour une suite géométrique de raison q ≠ 1, elle vaut u₀(1 − qⁿ⁺¹)/(1 − q). Lorsque q = 1, cette fraction est interdite ; la somme vaut (n + 1)u₀.
Retrouver la démonstration dans le coursLe premier dépassement
Trouve un rang de franchissement et contrôle le précédent, en distinguant > et ≥.
Pour une suite croissante, un premier dépassement strict au rang N > 0 exige que le terme au rang N dépasse M et que celui au rang N − 1 ne le dépasse pas. Si le terme initial dépasse déjà M, N = 0. Un algorithme borné qui ne trouve rien dit seulement qu’aucun rang de sa fenêtre ne convient.
Retrouver la démonstration dans le coursLe réservoir qui se stabilise
Traduis une perte proportionnelle suivie d’un apport fixe, identifie l’équilibre et cherche un rang de proximité.
Pour uₙ₊₁ = 0,8uₙ + 4, le point fixe vaut 20. La formule uₙ − 20 = 0,8ⁿ(u₀ − 20) prouve la convergence, car 0,8ⁿ tend vers zéro. Elle justifie aussi la décroissance de l’écart absolu et l’existence d’un rang de proximité pour toute tolérance positive.
Retrouver la démonstration dans le coursUn même départ, deux modèles
Compare une quantité ajoutée constante et un taux constant qui donnent la même première hausse.
Pour un départ a > 0 et un ajout b > 0, les modèles a + nb et a(1 + b/a)ⁿ coïncident aux rangs 0 et 1. Au rang 2, le modèle multiplicatif vaut a + 2b + b²/a, donc diffère déjà du modèle additif. Deux premières valeurs ne permettent pas d’identifier une règle unique.
Retrouver la démonstration dans le coursActive JavaScript pour manipuler les paramètres, confronter tes réponses et garder des versions.