Rappels sur les suites numériques
Définition et modes de génération d'une suite
Il existe plusieurs façons de définir une suite :
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Suite définie explicitement (ou par une formule directe) : Chaque terme est donné directement en fonction de son indice . C'est comme une fonction où .
- Exemple : La suite définie par . Pour trouver , on remplace par : . Pour trouver , on remplace par : . Pour trouver , on remplace par : .
- Avantage : On peut calculer n'importe quel terme directement sans connaître les précédents.
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Suite définie par récurrence : Le premier terme (ou les premiers termes) est donné, et chaque terme suivant est défini en fonction du ou des termes précédents.
- Exemple : La suite définie par et pour tout . Pour trouver : . Pour trouver : . (Dans cet exemple, la suite est constante à partir de .)
- Exemple 2 : et .
- Désavantage : Pour calculer , il faut généralement calculer tous les termes précédents.
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Représentation graphique d'une suite : On représente les termes d'une suite par des points dans un repère. Pour une suite définie par récurrence , on peut utiliser la droite d'équation et la courbe représentative de .
- Placer sur l'axe des abscisses.
- Monter (ou descendre) jusqu'à la courbe de pour trouver (ordonnée du point).
- Se déplacer horizontalement jusqu'à la droite pour ramener sur l'axe des abscisses.
- Répéter le processus pour trouver , , etc. Cette méthode permet de visualiser le comportement de la suite (convergence, divergence, oscillation).
Sens de variation d'une suite
Le sens de variation d'une suite décrit si ses termes augmentent, diminuent ou restent constants.
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Une suite est croissante si pour tout , .
- Si , la suite est strictement croissante.
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Une suite est décroissante si pour tout , .
- Si , la suite est strictement décroissante.
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Une suite est constante si pour tout , .
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Une suite est monotone si elle est soit croissante, soit décroissante (soit constante).
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Démonstration du sens de variation : Pour étudier le sens de variation, on étudie le signe de la différence .
- Si pour tout , alors est strictement croissante.
- Si pour tout , alors est strictement décroissante.
- Si pour tout , alors est constante.
- Exemple : . Pour , . Donc la suite est strictement croissante.
Si tous les termes de la suite sont strictement positifs, on peut aussi étudier le rapport par rapport à 1.
- Si pour tout , alors est strictement croissante.
- Si pour tout , alors est strictement décroissante. Cette méthode est souvent utilisée pour les suites définies par un produit ou une puissance.
Suites arithmétiques et géométriques
Ces deux types de suites sont fondamentales en mathématiques.
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Définition et terme général d'une suite arithmétique : Une suite est arithmétique si la différence entre deux termes consécutifs est constante. Cette constante est appelée la raison de la suite, notée .
- Pour tout , .
- Le terme général est donné par . Si , . Si , .
- Exemple : , . La suite est . Le terme général est .
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Somme des termes d'une suite arithmétique : La somme des premiers termes d'une suite arithmétique, de à , est donnée par la formule : . Le nombre de termes est . Donc, .
- Cas particulier : Somme des premiers termes (de à ) : .
- Exemple : Somme des 100 premiers entiers : .
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Définition et terme général d'une suite géométrique : Une suite est géométrique si le rapport entre deux termes consécutifs est constant. Cette constante est appelée la raison de la suite, notée .
- Pour tout , .
- Le terme général est donné par . Si , . Si , .
- Exemple : , . La suite est . Le terme général est .
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Somme des termes d'une suite géométrique : La somme des premiers termes d'une suite géométrique, de à , est donnée par la formule (si ) : . Le nombre de termes est . Donc, .
- Cas particulier : Somme des premiers termes (de à ) : .
- Si , la suite est constante, et .
- Exemple : , . Somme des 5 premiers termes : .


