SG00 : Retour aux suites arithmétiques

Jouons aux allumettes
SG-0
1.Compter le nombre d’allumettes à ajouter à chaque construction pour obtenir un étage de plus.
– pour le premier étage : u_1
u_1=3
– pour le deuxième étage : u_2
u_2=7
– pour le troisième étage : u_3
u_3=11
– pour le quatrième étage : u_4
u_4=15
2.Montrer que u_1;u_2;u_3 et u_4 forment une suite arithmétique de raison r=4.
u_4-u_3=u_3-u_2=u_2-u_1=4
3.En déduire le nombre d’allumettes nécessaires à ajouter pour passer du quatrième au cinquième étage.
u_5=u_4+4=15+4=19
Il faut ajouter 19 allumettes pour passer du quatrième au cinquième étage.
Ecrire la formule qui permet le calcul direct de u_5 en fonction de u_1 et r.
u_5=u_1+4 \times r
Ecrire la relation entre u_n et n.
u_n=u_1+(n-1) \times r
u_n=3+(n-1) \times 4
u_n=4n-1
Combien d’allumettes au total pour couvrir les cinq étages.
Il faut utiliser la formule de la somme des premiers termes d’une suite arithmétique.
S=\dfrac{n(u_1+u_n)}{2}
S=\dfrac{5(u_1+u_5)}{2}
S=\dfrac{5(3+19)}{2}
S=55
La boîte d’allumettes contient 300 allumettes.Déterminer le nombre d’étages qu’Aline pourra construire.
S=\dfrac{n(u_1+u_n)}{2}
300=\dfrac{n(3+u_n)}{2}
300=\dfrac{n(3+4n-1)}{2}
300=\dfrac{n(4n+2)}{2}
300=n(2n+1)
300=2n^2+n
2n^2+n-300=0
Résolution d’une équation du second degré à une inconnue.