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La relation de récurrence
Le cours écrit
2.1 Définition
Définition. Une suite est définie par récurrence quand on donne :
- son premier terme ;
- une relation qui permet de calculer chaque terme à partir du précédent, de la forme .
Exemple 6. On pose et, pour tout entier naturel , . Ici, .
2.2 Calculer de proche en proche
Chaque terme sert à calculer le suivant.
Pour obtenir , il faudrait d'abord tous les termes précédents.
2.3 Le premier terme compte
La relation seule ne définit pas la suite. Avec la même relation :
| Premier terme | Termes suivants | Remarque |
|---|---|---|
| , , | la suite de l'exemple 6 | |
| , , | suite constante | |
| , , | une troisième suite |
2.4 Traduire une situation
Pour modéliser une situation par une relation de récurrence, on écrit ce qui se passe en une étape.
Exemple 7 (un aquarium). Un aquarium contient litres d'eau. Chaque semaine, on retire de l'eau, puis on ajoute litres d'eau neuve. On note le volume, en litres, au bout de semaines.
Retirer , c'est multiplier par . On ajoute ensuite . Donc, pour tout entier naturel : On trouve et .
Automatisme. Baisser de , c'est multiplier par . Augmenter de , c'est multiplier par .
2.5 Chercher une formule explicite
Une relation de récurrence oblige à calculer tous les termes. On cherche donc parfois une formule explicite, en observant les premiers termes.
Exemple 8. Pour la suite de l'exemple 6, les termes s'écrivent , , , , . On conjecture que, pour tout entier naturel , Testons cette formule dans la relation : C'est bien la formule au rang . La démonstration complète utilise le raisonnement par récurrence, vu en Terminale. Avec cette formule, , sans calculer les termes d'avant.
2.6 Comparer les deux modes
| Mode | Écriture | Pour calculer un terme |
|---|---|---|
| Explicite | on remplace : accès direct | |
| Récurrence | on utilise le terme précédent : pas à pas |
Attention. Avec la même fonction, on n'obtient pas la même suite. Pour , la formule explicite donne , alors que la relation avec donne .
Exercices 3 et 4
- Exercice 3 : de proche en proche
- Exercice 4 : traduire une situation
Corrigés
Cherche d'abord les exercices sur ta feuille, puis compare avec le corrigé détaillé.