2009 : Fonction et suites numeriques



 1.a - Etudier les variations de la fonction f définie sur ]-1;+\infty[ par : f (x) = 2ln(x+ 1). (01,5 point)
 

Tracer sa courbe représentative (C) dans le repère orthonormal \left(0,\vec{i},\vec{j}\right), unité: 2 cm. (01 point)
 

1.b - Démontrer que sur [2;+\infty[ la fonction l, définie par l(x) = f(x)- x, est bijective et l'équation l(x) = 0 admet une solution unique \lambda.(01 point)
 

2 - On considère la suite (V_n)_{n \in IN} définie par :

 

\left\{
\begin{array}{l}
U_0=5\\ 
U_{n + 1} = 2ln (1 + U_n)
\end{array}
\right.
 

2.a - Sans faire de calcul, représenter les quatre premiers termes de la suite sur le graphique. (0,5 point)

 

2.b - Démontrer par récurrence que pour tout n, U_n \geq 2. (0,5 point)
 

2.c- Montrer que, pour tout x de l'intervalle [2; +\infty[, |f '(x)|\leq \frac{2}{3}(0,5 point)
 

2.d- En déduire que pour tout n, on a: |U_{n+1}-\lambda| \leq \frac{2}{3}|U_n-\lambda|, (0,5 point)
que |U_{n+1}-\lambda| \leq 2\left(\frac{2}{3}\right)^n, et que la suite (U_n) converge vers \lambda. (0,5 + 0,25 point)
 

2.e - Déterminer le plus petit entier naturel p tel que |U_{p}-\lambda| \leq 10^{-2}.
Que représente U_p pour \lambda.(0,25 + 0,5 point).

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