Suites arithmétiques et géométriques : terme général, somme : vrai ou faux, Memory, texte à trous et remets dans l'ordre
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Révision : les 20 affirmations corrigées
Une suite est une liste ordonnée de nombres.
Vrai — La définition d'une suite numérique est précisément une liste ordonnée de nombres.
On note habituellement une suite \((u_n)_{n \in \mathbb{N}}\).
Vrai — La notation \((u_n)_{n \in \mathbb{N}}\) indique les termes indexés par les entiers naturels.
Pour une suite arithmétique on a \(u_{n+1}-u_n=r\).
Vrai — La différence consécutive constante \(r\) est la définition d'une suite arithmétique.
Le terme général d'une suite arithmétique peut s'écrire \(u_n = u_0 + n r\).
Vrai — Avec l'indexation à partir de \(u_0\), on obtient bien \(u_n = u_0 + n r\).
La somme des \(n\) premiers termes d'une suite arithmétique vaut \(S_n = \frac{n}{2} \times (u_1 + u_n)\).
Vrai — C'est la formule classique pour la somme des \(n\) premiers termes indexés à partir de \(u_1\).
Dans la suite \(3,5,7,9,\dots\) la raison vaut \(r=2\).
Vrai — Chaque terme augmente de 2, donc la raison arithmétique est 2.
Une suite géométrique vérifie \(\frac{u_{n+1}}{u_n}=q\).
Vrai — Le rapport consécutif constant \(q\) définit une suite géométrique.
Le terme général d'une suite géométrique s'écrit \(u_n = u_1 \times q^{n-1}\).
Vrai — Avec premier terme \(u_1\), on multiplie par \(q^{n-1}\) pour obtenir \(u_n\).
Pour \(q \neq 1\), la somme des \(n\) premiers termes géométriques est \(S_n = u_1 \times \frac{q^n - 1}{q - 1}\).
Vrai — C'est la formule donnée pour la somme d'une suite géométrique quand \(q\neq1\).
Dans la suite \(2,4,8,16,\dots\) la raison géométrique est \(q=2\).
Vrai — Chaque terme est obtenu en multipliant par 2, donc \(q=2\).
Pour une suite arithmétique on a \(u_n = u_1 + n r\).
Faux — Erreur fréquente: il faut écrire \(u_n = u_1 + (n-1) r\) si l'on indexe à partir de \(u_1\).
La somme des \(n\) premiers termes arithmétiques est \(S_n = n(u_1+u_n)\).
Faux — Il manque le facteur \(\tfrac{1}{2}\) : la formule correcte est \(\tfrac{n}{2}(u_1+u_n)\).
Le terme général d'une suite géométrique est toujours \(u_n = u_0 \times q^{n-1}\).
Faux — Si on utilise \(u_0\) alors la formule correcte est \(u_n = u_0 \times q^n\), pas \(q^{n-1}\).
La formule \(S_n = u_1 \times \frac{q^n - 1}{q - 1}\) reste valable pour \(q=1\).
Faux — La formule est uniquement pour \(q\neq1\); pour \(q=1\) on a \(S_n = n\times u_1\).
Une suite arithmétique est caractérisée par un rapport constant \(\frac{u_{n+1}}{u_n}\).
Faux — Ceci définit une suite géométrique; l'arithmétique a une différence constante, pas un rapport.
Le terme initial est toujours noté \(u_1\).
Faux — On peut indexer une suite à partir de \(u_0\) ou \(u_1\), le cours le précise explicitement.
Dans l'exemple \(3,5,7,9,\dots\) il est impossible que \(u_0\) existe.
Faux — Fausse idée: l'exemple du cours donne justement \(u_0=3\) comme terme initial possible.
La raison d'une suite géométrique se calcule par \(q = u_{n+1}-u_n\).
Faux — Erreur d'opération: la raison géométrique est un rapport, \(q=\frac{u_{n+1}}{u_n}\), pas une différence.
La formule \(S_n = \frac{n}{2}(u_0+u_n)\) est toujours correcte pour la somme arithmétique donnée dans le cours.
Faux — Le cours donne la formule avec \(u_1\) : \(S_n=\tfrac{n}{2}(u_1+u_n)\); utiliser \(u_0\) nécessite adapter l'indexation.
Dans la suite géométrique \(2,4,8,16,\dots\) on a \(u_0=1\).
Faux — Le cours prend \(u_0=2\) pour cet exemple, donc \(u_0=1\) est incorrect ici.
Les 10 notions à retenir
- Suite numérique
- Liste ordonnée de nombres
- Notation suite
- Écriture \((u_n)_{n \in \mathbb{N}}\)
- Suite arithmétique
- Différence constante: \(u_{n+1}-u_n=r\)
- Terme général arithm.
- \(u_n = u_1 + (n-1) r\)
- Somme arithmétique
- \(S_n = \frac{n}{2} \times (u_1+u_n)\)
- Suite géométrique
- Rapport constant: \(\frac{u_{n+1}}{u_n}=q\)
- Terme général géom.
- \(u_n = u_1 \times q^{n-1}\)
- Somme géométrique
- \(S_n = u_1 \times \frac{q^n-1}{q-1}\) pour \(q\neq1\)
- Exemple arithmétique
- Suite \(3,5,7,9,\dots\), raison \(2\)
- Exemple géométrique
- Suite \(2,4,8,16,\dots\), raison \(2\)
Les 14 phrases à connaître
Une suite numérique est une liste ordonnée de nombres .
Par définition une suite numérique est une liste ordonnée de nombres.
Une suite est généralement notée \((u_n)_{n \in \mathbb{N}}\) .
La notation usuelle donnée dans le cours est \((u_n)_{n \in \mathbb{N}}\).
Chaque terme d'une suite est noté \(u_n\) .
On note chaque terme d'une suite par \(u_n\) avec \(n\) entier naturel.
Une suite est arithmétique si \(u_{n+1} - u_n = \(r\)\).
La différence constante entre deux termes consécutifs est la raison \(r\).
La constante \(r\) d'une suite arithmétique s'appelle la raison .
Dans les suites arithmétiques, la constante \(r\) est appelée la raison.
Terme général arithmétique : \(u_n = u_0 + n \times \(r\)\).
La formule du cours donne \(u_n = u_0 + n\times r\).
On peut aussi écrire pour une suite arithmétique \(u_n = u_1 + (n - 1) \times \(r\)\).
L'expression alternative du terme général utilise aussi la raison \(r\).
Dans la suite arithmétique \(3,5,7,9,\ldots\) la raison est 2 .
La différence entre deux termes consécutifs est \(5-3=2\), donc \(r=2\).
Dans cet exemple arithmétique, le terme initial \(u_0\) vaut 3 .
Le cours indique que pour la suite donnée on a \(u_0=3\).
La somme des \(n\) premiers termes d'une suite arithmétique est \(S_n = \(\frac{n}{2} \times (u_1 + u_n)\)\).
La formule donnée est \(S_n = \frac{n}{2} \times (u_1 + u_n)\).
Une suite est géométrique si \(\frac{u_{n+1}}{u_n} = \(q\)\).
La raison d'une suite géométrique est le rapport constant \(q\).
Terme général géométrique : \(u_n = u_0 \times \(q^n\)\).
Le cours donne la formule \(u_n = u_0 \times q^n\) pour une suite géométrique.
On peut aussi écrire pour une suite géométrique \(u_n = u_1 \times \(q^{n-1}\)\).
L'expression alternative du terme général est \(u_n = u_1 \times q^{n-1}\).
Pour \(q \neq 1\), la somme des \(n\) premiers termes géométriques est \(S_n = \(u_1 \times \frac{q^n - 1}{q - 1}\)\).
La formule du cours pour \(q\neq 1\) est \(S_n = u_1 \times \frac{q^n - 1}{q - 1}\).
Les 6 séries dans le bon ordre
Ordonner les étapes pour obtenir \(u_n\) d'une suite arithmétique connaissant \(u_1\) et \(r\) (du premier au dernier).
- Connaître \(u_1\)
- Connaître \(r\)
- Appliquer \(u_n = u_1 + (n-1) \times r\)
On commence par les données \(u_1\) et \(r\) puis on applique la formule \(u_n = u_1 + (n-1)\times r\).
Ordonner les étapes pour calculer la somme \(S_n\) d'une suite arithmétique (du premier au dernier).
- Connaître \(u_1\)
- Calculer \(u_n\)
- Appliquer \(S_n = \frac{n}{2} \times (u_1 + u_n)\)
On a besoin de \(u_1\) et de \(u_n\) ; si \(u_n\) manque on le calcule, puis on utilise la formule de la somme.
Ordonner les étapes pour obtenir \(u_n\) d'une suite géométrique connaissant \(u_1\) et \(q\) (du premier au dernier).
- Connaître \(u_1\)
- Connaître \(q\)
- Appliquer \(u_n = u_1 \times q^{n-1}\)
Avec \(u_1\) et la raison \(q\) on obtient directement \(u_n = u_1 \times q^{n-1}\).
Ordonner les étapes pour calculer \(S_n\) d'une suite géométrique quand \(q \neq 1\) (du premier au dernier).
- Connaître \(u_1\)
- Connaître \(q\) et \(n\)
- Appliquer \(S_n = u_1 \times \frac{q^n - 1}{q - 1}\)
Il faut les données \(u_1, q, n\) puis on applique la formule du cours pour \(q\neq 1\).
Remets dans l'ordre les quatre premiers termes de la suite arithmétique \(3,5,7,9,\ldots\) du premier au quatrième.
- 3
- 5
- 7
- 9
La suite donnée commence par \(3,5,7,9\) selon les indices croissants.
Ordonner les étapes pour vérifier qu'une suite est géométrique (du premier au dernier).
- Calculer \(\frac{u_{n+1}}{u_n}\)
- Vérifier que ce rapport est constant
- Écrire \(u_n = u_0 \times q^n\)
On calcule les rapports, on vérifie leur constance, puis on écrit la formule avec la raison \(q\).
