
Suite arithmético-géométrique
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Revision 5915
9/26/2026, 12:55:29 PM · SalixBabylonica
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##### Définition 2
On considère $X = \mathbb R$ ou $\mathbb C$. 3
Une suite $(u_n)_{n\in\mathbb N}$ de $X$ est dite *arithmético-géométrique* s'il existe deux éléments $a,b\in X$ tels que4
\[ \forall n\in\mathbb N, \qquad u_{n+1}=au_n+b. \]5
Le nombre $a$ est appelé la partie géométrique de la relation de récurrence et $b$ sa partie arithmétique. 6
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##### Remarques 8
- Lorsque $a=1$, la suite est [[Suite arithmétique|arithmétique]].9
- Lorsque $b=0$, la suite est [[Suite géométrique|géométrique]].10
- Si $a\neq 1$, la suite admet un unique point fixe $\alpha\in X$ vérifiant11
\[ \alpha=a\alpha+b, \]12
c'est-à-dire13
\[ \alpha=\frac{b}{1-a}. \]14
Ainsi, la suite $(u_n-\alpha)_n$ est géométrique de raison $a$ :15
\[ \forall n\in\mathbb N, \qquad u_{n+1}-\alpha = a(u_n-\alpha). \]16
On en déduit une expression de la suite en fonction de $n$ :17
\[ u_n-\alpha = a^n(u_0-\alpha), \]18
puis19
\[ u_n = a^n(u_0-\alpha)+\alpha. \]20
#####Exemple20
##### Exemple21
- Considérons la suite définie par22
\[ \left\{ \begin{array}{l} u_0 = 1,\\ u_{n+1} = 2u_n + 3. \end{array} \right. \]23
Cette suite est arithmético-géométrique avec24
\[ a=2 \qquad\text{et}\qquad b=3. \]25
Cherchons son point fixe $\alpha$ :26
\[ \alpha=2\alpha+3 \]27
d'où28
\[ \alpha=-3. \]29
La suite $(u_n-\alpha)_n=(u_n+3)_n$ est alors géométrique de raison $2$.30
En effet, pour tout $n\in \mathbb{N^{*}}$,31
\[u_n+3 = 2u_{n-1} + 6 = 2(u_{n-1}+3).\]32
On obtient donc33
\[ u_n+3 = 2^n(u_{0}+3) = 4\cdot 2^n. \]34
Finalement,35
\[ u_n = 4\cdot 2^n-3. \]Revision 5913
9/26/2026, 12:54:39 PM · SalixBabylonica
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##### Définition
On considère $X = \mathbb R$ ou $\mathbb C$.
Une suite $(u_n)_{n\in\mathbb N}$ de $X$ est dite *arithmético-géométrique* s'il existe deux éléments $a,b\in X$ tels que
\[ \forall n\in\mathbb N, \qquad u_{n+1}=au_n+b. \]
Le nombre $a$ est appelé la partie géométrique de la relation de récurrence et $b$ sa partie arithmétique.
##### Remarques
- Lorsque $a=1$, la suite est [[Suite arithmétique|arithmétique]].
- Lorsque $b=0$, la suite est [[Suite géométrique|géométrique]].
- Si $a\neq 1$, la suite admet un unique point fixe $\alpha\in X$ vérifiant
\[ \alpha=a\alpha+b, \]
c'est-à-dire
\[ \alpha=\frac{b}{1-a}. \]
Ainsi, la suite $(u_n-\alpha)_n$ est géométrique de raison $a$ :
\[ \forall n\in\mathbb N, \qquad u_{n+1}-\alpha = a(u_n-\alpha). \]
On en déduit une expression de la suite en fonction de $n$ :
\[ u_n-\alpha = a^n(u_0-\alpha), \]
puis
\[ u_n = a^n(u_0-\alpha)+\alpha. \]
#####Exemple
- Considérons la suite définie par
\[ \left\{ \begin{array}{l} u_0 = 1,\\ u_{n+1} = 2u_n + 3. \end{array} \right. \]
Cette suite est arithmético-géométrique avec
\[ a=2 \qquad\text{et}\qquad b=3. \]
Cherchons son point fixe $\alpha$ :
\[ \alpha=2\alpha+3 \]
d'où
\[ \alpha=-3. \]
La suite $(u_n-\alpha)_n=(u_n+3)_n$ est alors géométrique de raison $2$.
En effet, pour tout $n\in \mathbb{N^{*}}$,
\[u_n+3 = 2u_{n-1} + 6 = 2(u_{n-1}+3).\]
On obtient donc
\[ u_n+3 = 2^n(u_{0}+3) = 4\cdot 2^n. \]
Finalement,
\[ u_n = 4\cdot 2^n-3. \]