Ivan Shishkin, Rye (1878)

Problems/OtherExerciseUnreviewed

Mon deuxième pas dans le raisonnement par récurrence

by SalixBabylonica·
14
Difficulty scaleÉchelle de difficulté

This score reflects both the level of the required concepts and the difficulty of the solution.Ce score tient compte à la fois du niveau des notions nécessaires et de la difficulté de la résolution.

  1. 110First steps / middle schoolPremiers pas / collège
  2. 1125Beginner / high schoolDébutant / lycée
  3. 2650Intermediate / undergraduateIntermédiaire / licence
  4. 5170Advanced / graduateAvancé / master
  5. 7190Expert / specializedExpert / spécialisé
  6. 91100Research levelNiveau recherche
These levels are approximate guides.Ces niveaux sont des repères approximatifs.
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Français

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Soit (un)nN(u_{n})_{n \in \mathbb{N}} la suite définie par :
u0=0,u1=1,nN, un+2=5un+16un.\left| \begin{array}{l} u_0 = 0,\\ u_1 = 1,\\ \forall n\in\mathbb{N},\ u_{n+2} = 5u_{n+1} - 6u_n. \end{array} \right.

Montrez par récurrence double que nN,un=3n2n.\forall n \in \mathbb{N}, \, u_{n} = 3^{n} - 2^{n}.

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Solutions

1
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Solution by SalixBabylonica

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Pour nNn\in \mathbb{N}, notons P(n)=P(n)= " un=3n2nu_{n} = 3^{n}- 2^{n} " , et montrons que P(n)P(n) est vraie par récurrence double.

  • On a u0=3020=11=0u_{0}= 3^0-2^0=1-1=0 et u1=3121=32=1u_{1} = 3^{1}-2^{1} = 3-2=1 donc P(0)P(0) et P(1)P(1) est vraie.
  • Soit nNn\in\mathbb{N}, supposons P(n)P(n) et P(n+1)P(n+1). Montrons que P(n+2)P(n+2) est vraie.

On a
un+2=5un+1+6unu_{n+2} = 5u_{n+1} + 6u_{n}=5(3n+12n+1)6(3n2n)\qquad \qquad \qquad \qquad \quad= 5(3^{n+1} - 2^{n+1}) - 6(3^{n} - 2^{n})=3n(156)2n(106)\qquad \qquad \qquad \quad= 3^{n}(15 - 6) - 2^{n}(10-6)=3n+22n+2\qquad= 3^{n+2} - 2^{n+2}Donc P(n+2)P(n+2) est vraie.

  • Donc nN,un=3n2n\forall n \in \mathbb{N}, u_{n}=3^{n} - 2^{n}.
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