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SG03 – Cours sur les suites géométriques

Définition

Une suite géométrique est une suite de nombres qui commence par un premier nombre, le premier terme, à laquelle on multiplie toujours le même nombre q appelée raison pour ne pas confondre avec r la raison arithmétique.

Exemple :

2,4,8,16,32 est une suite géométrique de premier terme 2 et de raison 2 car on commence par 2 et on multiplie par 2 à chaque terme. 4 est le second terme,…



Notation

Pour les suites, on utilisera la notation u_nu représente une suite (comme f représente une fonction) et n en indice est le rang de cette suite ou le classement de ce terme dans la suite.

Exemple :

u_2 représente le second terme, u_{15} le quinzième et u_n le n-ième.
On utilisera les notations suivantes :
Pour le terme précédent de le n-ième terme : u_{n-1}
Pour le terme suivant de le n-ième terme : u_{n+1}



Définition

Le terme u_n de rang n d’une suite géométrique peut être déterminé à l’aide du terme précèdent u_{n-1} et de la raison q :
u_n=u_{n-1} \times q

Définition

Le terme u_{n+1} de rang n+1 d’une suite géométrique peut être déterminé à l’aide du terme précédent u_n et de la raison q :
u_{n+1}=u_{n} \times q

Exemple :

Pour la suite 2,4,8,16,32 : u_1=2 , u_2=u_1 \times 2=4 , …



Définition :

Pour une suite géométrique de raison q, tout terme de rang n ou n-ième terme peut s’écrire de la forme :
u_{n}=u_{0} \times q^n
ou
u_{n}=u_{1} \times q^{n-1}

Entraînement :
https://www.thatquiz.org/fr-2/?-j100h-l2-mpnv600-p0

Exemple :

Pour la suite 2,4,8,16,32 de raison q=2 et u_1=2 , u_2=u_1 \times 2^{2-1}=2 \times 2^{1}=4 , … , u_5=u_1 \times 2^{5-1}=2 \times 2^{4}=32





Exercices :

Soit la suite géométrique avec comme premier terme u_0=3 et q=2.
Calculer u_1 et fonction de u_2.
Calculer u_n en fonction de n.
Calculer u_5.


Soit la suite géométrique avec comme premier terme u_1=2 et q=3.
Calculer u_2 et fonction de u_3.
Calculer u_n en fonction de n.
Calculer u_5.


Soit la suite géométrique avec comme premier terme u_1=64 et q=\dfrac{1}{4}.
Calculer u_2 et fonction de u_3.
Calculer u_n en fonction de n.
Calculer u_5.


Soit la suite géométrique avec u_3=9 et u_5=81.
En déduire q.
Calculer ensuite u_1
Calculer u_n en fonction de n.
Calculer u_6.


Soit la suite géométrique avec u_4=16 et u_6=4.
En déduire q.
Calculer ensuite u_1
Calculer u_n en fonction de n.
Calculer u_8.

Proba1 – Vocabulaire des probabilités

Définition

Une expérience aléatoire est une expérience dont on peut déterminer toutes les issues possibles mais sans savoir laquelle va se réaliser.

 

Exemple :

Dans un jeu de 32 cartes, l’expérience « tirer une carte au hasard sans tenir compte de sa couleur » est une expérience aléatoire car :
– on peut déterminer toutes les issues possibles : ici on peut obtenir un 7, un 8 , un 9, un 10, un valet, une dame, un roi ou un as.
– on ne sait pas laquelle de ces issues va se réaliser.

 

Définition

L’univers Ω (lire oméga) d’une expérience aléatoire est l’ensemble de tous les résultats possibles. Un événement est le résultat d’une expérience aléatoire : c’est une partie de l’univers.

Exemples :

Dans un jeu de 32 cartes, l’expérience « tirer une carte au hasard sans tenir compte de sa couleur », a pour univers l’ensemble des issues suivantes : Ω = {7; 8; 9; 10; valet; dame; roi; as}.

L’évènement A « on gagne si on tire une figure », est une partie de l’univers. Les issues possibles sont : A = {valet; dame; roi}.

Propriétés

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SG05 – Somme des termes : Application de la formule

Définition :

La somme des n premiers termes d’une suite géométrique peut être déterminé avec la formule suivante :


S=u_0 \times \dfrac{q^{n+1}-1}{q-1}


ou


S=u_1 \times \dfrac{q^{n}-1}{q-1}


Attention une formule avec u_0 et une autre avec u_1 !!!

Pour appliquer la formule de calcul de somme de n termes d’une suite géométrique, il faut :

  • Déterminer le nombre de termes n de la suite.
  • Connaître le premier terme et la raison.
  • Appliquer la formule avec u_0 ou u_1

Exemple avec u_0 :


Calculer la somme de 5 premiers termes de la suite géométrique avec u_0=2 et q=3


Ici, n=5 et on applique la formule avec u_0.


Ainsi         S=u_0 \times \dfrac{q^{n+1}-1}{q-1}


Ou             S=2 \times \dfrac{3^{5+1}-1}{3-1}


Enfin       S=2 \times \dfrac{729-1}{3-1}=2 \times \dfrac{728}{2}=728


On vérifie : S=u_0+u_1+u_2+u_3+u_4+u_5
S=(2)+(6)+(18)+(54)+(162)+(486)=728

Exemple avec u_1 :


Calculer la somme de 3 premiers termes de la suite géométrique avec u_1=-2 et q=2


Ici, n=3 et on applique la formule avec u_1.


Ainsi         S=u_1 \times \dfrac{q^{n}-1}{q-1}


Ou             S=(-2) \times \dfrac{2^{3}-1}{2-1}


Enfin       S=(-2) \times \dfrac{8-1}{2-1}=(-2) \times \dfrac{7}{1}=-14


On vérifie : S=u_1+u_2+u_3=(-2)+(-4)+(-8)=-14

Exercices :

Calculer la somme de 10 premiers termes de la suite géométrique avec u_0=100 et q=2


Calculer la somme de 10 premiers termes de la suite géométrique avec u_1=20000 et q=1,05