Leçon 2
Terme général d'une suite arithmétique
Le cours écrit
2.1 La formule
Propriété. Si est une suite arithmétique de raison , alors, pour tout entier naturel ,
Démonstration. On a , puis , puis : pour atteindre le rang , on ajoute fois . Pour le rédiger, on écrit les égalités et on les additionne. À gauche, et , et , et ainsi de suite, s'annulent deux à deux : il reste . À droite, on trouve . Donc , c'est-à-dire .
2.2 À partir d'un autre rang
Entre les rangs et , il y a étapes. Pour tous entiers naturels et , En particulier, si le premier terme est , alors .
Exemple 6. On sait que et . Alors , donc et . Enfin, . Ainsi, .
2.3 Un exemple : la température dans un forage
Dans le sous-sol, la température augmente d'environ °C tous les m. Elle vaut °C près de la surface. On note la température, en degrés Celsius, à mètres de profondeur.
Exemple 7. La suite est arithmétique, de premier terme et de raison : .
- À m, et . Il fait °C.
- On cherche la profondeur où il fait °C. On résout , soit et . C'est à m.
2.4 Lien avec les fonctions affines
La formule s'écrit : le terme de rang est l'image de par la fonction affine . On en déduit que :
- les points sont alignés ;
- la raison est le coefficient directeur de la droite ;
- le premier terme est son ordonnée à l'origine.
Inversement, si pour tout entier naturel , la suite est arithmétique, de raison .
Attention. La suite, ce sont les points isolés, pas la droite entière.
2.5 Sens de variation
Pour tout entier naturel , . Le signe de donne donc le sens de variation.
| Raison | La suite est |
|---|---|
| strictement croissante | |
| strictement décroissante | |
| constante |
Exemple 8. Avec , la température du forage est strictement croissante. Avec , la hauteur de la bougie est strictement décroissante.
2.6 Limite éventuelle
Sur un graphique, les points montent ou descendent régulièrement, sans jamais s'arrêter.
- Si , les termes finissent par dépasser n'importe quel nombre : la suite semble tendre vers .
- Si , la suite semble tendre vers .
Ce sont des conjectures, comme au chapitre 2. Elles seront démontrées en Terminale.
Exercices 3 et 4
- Exercice 3 : utiliser le terme général
- Exercice 4 : un lac, puis un graphique
Corrigés
Cherche d'abord les exercices sur ta feuille, puis compare avec le corrigé détaillé.