Mathématiques du secondaire qualifiant

Les suites numériques (1)

Rappel
1) (un)n≥p est une suite arithmétique de raison r
si un+1=un+r tel que n≥p.

+ r
+ r
+ r
+ r

...
u0 u1 u2 u3 u4 ...

Si u0 est le premier terme alors un=u0+nr
Si u1 est le premier terme alors un=u1+(n-1)r.

2) Soit (un)n≥p une suite arithmétique.
et S=up+up+1+ .. +un.

S = n-p+1 (up + un)
2

n-p+1 est le nombre de termes de la somme S.

Exeercice 1 tp

Soit (un)n≥2 une suite arithmétrique de raison 5 et u2=3.
1) Calculer u21.
2) Calculer la somme S=u2+u3+ .. +u21.

Correction

1) (un)n≥2 est suite arithmétique
donc un=u2+(n-2).r
ou encore u21=3+5(21-2)=95+3
et donc u21=98.
2) n-p+1=21-2+1=20 est le nombre de S

S = 20 (u2+u21) = 20 (3+98)
2 2

ainsi S=10×101=1010.

Exercice 2 tp

Soit (un)n≥0 une suite arithmétique
tel que u25=1000 et u30=1250
1) Calculer la raison de la suite (un) et le terme u0.
2) Calculer la somme S=u0+u1+..+u30.

Correction

1) (a) On a un=up+(n-p)r
donc u30=u25+(30-25)r=u25+5r
ou encore 1250=1000+5r ou encore 5r=1250-1000
ou encore 5r=250 donc r=50.

(b) On a un= u0+n.r
donc u30=u0+30.50 ou encore u0=1250-1500

ainsi u0=-250.
2) La somme S
30-0+1=31 est le nombre de terme de S.

S = 31 (u0+u30) = 31 (-250+1250)
2 2
= 31 ×1000 = 31×500
2

ainsi S=15500.

Exercice 3 tp

Soit (un)n≥1 une suite arithmétique de raison 4 et u1=7.
1) Calculer u2021
2) Ecrire un en fonction n.
3) Les nombres suivants sont-ils des termes de la suite (un)n≥1
395 ; 808 ; 8015 ?
4) Calculer la somme S=u1+u2+ .. +unen fonction n.

Correction

1) (un)n≥1 est suite arithmétique donc un=u1+(n-1)r
ou encore u2021=7+2020.4 donc u2021=8087.

2) On a un=u1+(n-1)r=7+4(n-1)
donc un=3+4n tel que n≥1.

3) (a) 395 est un terme de la suite s'il existe n≥1 tel que 395=3+4n
4n=395-3=392 donc n=98
ainsi 395 est un terme et u98=395
(b) 808 est un terme de la suite s'il existe n≥1 tel que 808=3+4n
4n=808-3=805 et puisque 805 n'est pas divisible par 4 alors 808 n'est pas un terme de la suite.

(c) 8015 est un terme de la suite s'il existe n≥1 tel que 8015=3+4n
4n=8015-3=8012 donc n=2003
ainsi 8015 est un terme de la suite et u2003=8015.
4) n-1+1=n est le nombre de terme de S

S = n (u1+un) = n (7+(3+4n))
2 2
= n (10+4n) = n (2(5+2n))
2 2

et donc S=n(5+2n) tel que n∈IN*.