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Benjamin Bertrand
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\documentclass[a4paper,10pt]{/media/documents/Cours/Prof/Enseignements/Archive/2012-2013/tools/style/classDS}
% Title Page
\title{Devoir surveillé: Suites}
\author{}
\date{3 Avril 2013}
\fancyhead[L]{$1^{\mbox{ère}}ES 1$ : \Thetitle}
\begin{document}
\maketitle
\thispagestyle{fancy}
Le barème est donné à titre indicatif, il pourra être modifié.
\begin{Exo}(9 points)\\
% QCM
L'exercice suivant est un QCM. La notation est la suivante:
\begin{itemize}
\item +1.5 si la réponse est juste.
\item 0 s'il n'y a pas de réponse.
\item -0.5 si la réponse est fausse.
\end{itemize}
On ne demande pas de justifier votre réponse. Il y a un seule réponse possible. Si à la fin de l'exercice vous avec une note négative, elle sera mise à zéro dans la note finale du devoir.
\begin{enumerate}
\item Soit $u$ la suite définie de la manière suivante: pour tout $n\in \N$, $u_n = -4n + 2$. La suite $u$ est
\medskip
\begin{center}
a) croissante \hspace{2cm} b) constante \hspace{2cm} c) décroissante
\end{center}
\bigskip
\item Soit $v$ la suite définie de la manière suivante: $v_0 = -2$ et $v_n = 2 v_{n+1}$. La suite $v$ est
\medskip
\begin{center}
a) croissante \hspace{2cm} b) constante \hspace{2cm} c) décroissante
\end{center}
\bigskip
\item Soit $u$ la suite définie par de la manière suivante: pour tout $n \in \N, \quad u_n = 10 (\frac{1}{2})^{n-2}$. La suite $u$ est
\medskip
\begin{center}
a) géométrique \hspace{2cm} b) arithmétique \hspace{2cm} c) ni géométrique ni arithmétique
\end{center}
\bigskip
\item Soit $u$ la suite définie par de la manière suivante: $u_0 = 2$ pour tout $n \in \N, \quad u_{n+1} = \frac{u_n - 3}{2} $. La suite $u$ est
\medskip
\begin{center}
a) arithmétique de raison $\frac{1}{2}$ \hspace{2cm} b) arithmétique de raison $\frac{-3}{2}$ \hspace{2cm} c) pas arithmétique
\end{center}
\bigskip
\item Soit $u$ la suite définie de la manière suivante: $u_n = \frac{n}{n+1} - \frac{1}{n+2}$. On peut alors réécrire $u_{n+1}$ de la manière
\medskip
\begin{center}
a) $u_{n+1} = \dfrac{n^2 + 3n + 5}{(n+2)(n+3)}$ \hspace{1cm} b) $u_{n+1} = \dfrac{2n^2 + 4n + 1}{(n+1)(n+2)}$ \hspace{1cm} c) $u_{n+1} = \dfrac{n^2 + 3n + 1}{n^2 + 5n + 6}$
\end{center}
\bigskip
\item Soit $u$ une suite géométrique dont on connait deux valeurs $u_3 = 20$ et $u_{10} = 30$. On note $q$ la raison de cette suite. On a alors
\medskip
\begin{center}
a) $q \approx 1.06$ \hspace{2cm} b) $q \approx -1,06$ \hspace{2cm} c) $q = \sqrt{\dfrac{3}{2}} $
\end{center}
\bigskip
\end{enumerate}
\end{Exo}
\pagebreak
\begin{Exo}(11 points) \\
% Problème sur les suites
Un immeuble est infesté de cafards. Les habitants en ont marre et décident de mettre fin à la prolifération. Ils contactent une entreprise qui leurs propose deux solutions:
\begin{itemize}
\item La première est à base de pièges. Elle permet de tuer régulièrement 30 cafards par mois.
\item La deuxième est à base de produits chimique. Elle permet de tuer 30\% des cafards tous les mois.
\end{itemize}
Nous allons comparer ces deux solutions.
En Janvier 2010, on comptait 100 cafards. Et on estime qu'il n'y a plus de cafards quand il en reste moins de 10.
\begin{enumerate}
\item \textbf{Étude de la solution avec piège}
\begin{enumerate}
\item Modéliser par une suite (notée $u$) l'évolution de la population de cafards si la première solution est retenue (on ne demande pas de calculer le premier terme ni la raison). Justifier.
\item Calculer le premier terme de la suite et la raison.
\item Donner la formule explicite de la suite.
\item Combien de cafards restera-t-il en avril?
\item À partir de quel mois, pourra-t-on considérer qu'il n'y a plus de cafards?
\end{enumerate}
\item \textbf{Étude de la solution avec des produits chimiques}
\begin{enumerate}
\item Modéliser par une suite (notée $v$) l'évolution de la population de cafards si la première solution est retenue (on ne demande pas de calculer le premier terme ni la raison). Justifier.
\item Calculer le premier terme de la suite et la raison.
\item Donner la formule explicite de la suite.
\item Combien de cafards restera-t-il en avril?
\item À partir de quel mois, pourra-t-on considérer qu'il n'y a plus de cafards?
\end{enumerate}
\item \textbf{Comparaison des deux solutions}
\begin{enumerate}
\item Tracer sur le même graphique l'évolution sur 6 mois de la population de cafard si les pièges sont choisis ou si les produits chimiques sont choisis.
\item Quelle est la solution la plus rapide pour cet immeuble?
\end{enumerate}
\end{enumerate}
\end{Exo}
\end{document}
%%% Local Variables:
%%% mode: latex
%%% TeX-master: "master"
%%% End:

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@@ -0,0 +1,103 @@
\documentclass[a4paper,10pt]{/media/documents/Cours/Prof/Enseignements/Archive/2012-2013/tools/style/classDS}
\usepackage{eurosym}
% Title Page
\title{Devoir surveillé: Suites}
\author{}
\date{13 Avril 2013}
\fancyhead[L]{$1^{\mbox{ère}}ES 1$ : \Thetitle}
\begin{document}
\maketitle
\thispagestyle{fancy}
Le barème est donné à titre indicatif, il pourra être modifié.
\begin{Exo}(6 points)\\
% QCM
L'exercice suivant est un QCM. La notation est la suivante:
\begin{itemize}
\item +1.5 si la réponse est juste.
\item 0 s'il n'y a pas de réponse.
\item -0.5 si la réponse est fausse.
\end{itemize}
On ne demande pas de justifier votre réponse. Il y a un seule réponse possible. Si à la fin de l'exercice vous avec une note négative, elle sera mise à zéro dans la note finale du devoir.
\begin{enumerate}
\item Soit $v$ la suite définie de la manière suivante: $v_0 = 2$ et $v_n = (-2) v_{n+1}$. La suite $v$ est
\medskip
\begin{center}
a) croissante \hspace{2cm} b) ni croissante ni décroissante \hspace{2cm} c) décroissante
\end{center}
\bigskip
\item Soit $u$ la suite définie par de la manière suivante: pour tout $n \in \N, \quad u_n = (-\frac{1}{2})^{n-2}$. La suite $u$ est
\medskip
\begin{center}
a) géométrique \hspace{2cm} b) arithmétique \hspace{2cm} c) ni géométrique ni arithmétique
\end{center}
\bigskip
\item Soit $u$ la suite définie par de la manière suivante: $u_0 = 2$ pour tout $n \in \N, \quad u_{n+1} = \frac{u_n - 3}{2} + \frac{3}{2} $. La suite $u$ est
\medskip
\begin{center}
a) arithmétique de raison $\frac{1}{2}$ \hspace{1cm} b) arithmétique de raison $\frac{-3}{2}$ \hspace{1cm} c) géométrique de raison $\frac{1}{2}$
\end{center}
\bigskip
\item Soit $u$ une suite géométrique dont on connait deux valeurs $u_3 = 10$ et $u_{10} = -40$. On note $q$ la raison de cette suite. On a alors
\medskip
\begin{center}
a) $q \approx 1.22$ \hspace{2cm} b) $q \approx -1,22$ \hspace{2cm} c) $q = 2 $
\end{center}
\bigskip
\end{enumerate}
\end{Exo}
\begin{Exo}(9 points)\\
On chercher à modéliser la croissance de la taille d'une fourmilière par une suite. On appelle cette suite $u$. Elle décrit le nombre de fourmis (en milliers) en fonction du mois. On dispose de 2 chiffres correspondant aux mois de Mars et de Juin:
\begin{eqnarray*}
u_3 = 2 \qquad u_5 = 8
\end{eqnarray*}
On cherche à savoir si la suite est plutôt arithmétique ou plutôt géométrique.
\begin{enumerate}
\item \textbf{Si la suite est arithmétique}
\begin{enumerate}
\item On suppose que la suite est arithmétique. Calculer, à partir de $u_2$ et $u_5$, le premier terme de la suite et la raison $r$.
\item Donner la relation de récurrence et la formule explicite de la suite.
\item À partir de la question précédente calculer le nombre de fourmis au mois d'Août.
\end{enumerate}
\item \textbf{Si la suite est géométrique}
\begin{enumerate}
\item On suppose maintenant que la suite est géométrique. Calculer, à partir de $u_2$ et $u_5$, le premier terme de la suite et la raison $q$.
\item Donner la relation de récurrence et la formule explicite de la suite.
\item À partir de la question précédente calculer le nombre de fourmis au mois d'Août.
\end{enumerate}
\item \textbf{Comparaison des deux modèles}. Au mois d'Août, on dénombre 31 milles fourmis. À votre avis quel modèle colle le plus à la réalité?
\end{enumerate}
\end{Exo}
\begin{Exo}(5 points)\\
Une personne veut louer une maison à partir du $1^{\mbox{er}}$ janvier 2010. On lui propose le contrat suivant:
Le loyer initial est de 2000 \euro . Et il augmentera de 5\% tous les ans.
On note $u$ la suite décrivant l'évolution du loyer. Ainsi, $u_n$ sera le loyer à l'année $n+2010$.
\begin{enumerate}
\item Quelle est la nature de $u$? Donner la relation de récurrence et préciser la raison et le premier terme.
\item Tracer l'évolution du loyer jusqu'en 2020.
\item Cette personne ne peut pas se permettre de payer plus de 3000\euro de loyer. Quand devra-t-elle trouver une nouvelle maison?
\end{enumerate}
\end{Exo}
\end{document}
%%% Local Variables:
%%% mode: latex
%%% TeX-master: "master"
%%% End:

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\documentclass[a4paper,10pt]{/media/documents/Cours/Prof/Enseignements/Archive/2012-2013/tools/style/classDS}
% Title Page
\title{Devoir surveillé: Suites}
\author{}
\date{3 Avril 2013}
\fancyhead[L]{$1^{\mbox{ère}}ES 1$ : \Thetitle}
\begin{document}
\maketitle
\thispagestyle{fancy}
\begin{Exo}(9 points)\\
% QCM
\begin{enumerate}
\item Soit $u$ la suite définie de la manière suivante: pour tout $n\in \N$, $u_n = -4n + 2$. La suite $u$ est \textbf{décroissante}.
\medskip
\begin{center}
a) croissante \hspace{2cm} b) constante \hspace{2cm} c) \colorbox{green}{décroissante}
\end{center}
En effet,
\begin{eqnarray*}
u_{n+1} = -4(n+1) + 2 = -4n + 2 - 4 = u_n - 4
\end{eqnarray*}
Donc $u_{n+1} \leq u_n$. Donc la suite est décroissante.
\item Soit $v$ la suite définie de la manière suivante: $v_0 = -2$ et $v_n = 2 v_{n+1}$. La suite $v$ est \textbf{décroissante}.
\medskip
\begin{center}
a) croissante \hspace{2cm} b) constante \hspace{2cm} c) \colorbox{green}{décroissante}
\end{center}
En effet, on reconnait un suite géométrique de raison $q=2$ (donc supérieur à 1) et de premier terme négatif.
\item Soit $u$ la suite définie par de la manière suivante: pour tout $n \in \N, \quad u_n = 10 (\frac{1}{2})^{n-2}$. La suite $u$ est
\medskip
\begin{center}
a) \colorbox{green}{géométrique} \hspace{2cm} b) arithmétique \hspace{2cm} c) ni géométrique ni arithmétique
\end{center}
En effet, on reconnait la forme d'une d'une relation explicite d'une suite géométrique commençant en $u_2$: $u_n = u_2 q^{n-2}$ avec $u_2 = 10$ et $q=\dfrac{1}{2}$ donc décroissante.
\item Soit $u$ la suite définie par de la manière suivante: $u_0 = 2$ pour tout $n \in \N, \quad u_{n+1} = \frac{u_n - 3}{2} $. La suite $u$ est
\medskip
\begin{center}
a) arithmétique de raison $\frac{1}{2}$ \hspace{1cm} b) arithmétique de raison $\frac{-3}{2}$ \hspace{1cm} c) \colorbox{green}{pas arithmétique}
\end{center}
En effet, on peut réécrire $u_{n+1}$ de la forme $u_{n+1} = \dfrac{1}{2} u_n - \dfrac{3}{2}$ qui n'est ni une relation de récurrence d'une suite arithmétique ni celle d'une suite géométrique.
\item Soit $u$ la suite définie de la manière suivante: $u_n = \frac{n}{n+1} - \frac{1}{n+2}$. On peut alors réécrire $u_{n+1}$ de la manière
\medskip
\begin{center}
a) $u_{n+1} = \dfrac{n^2 + 3n + 5}{(n+2)(n+3)}$ \hspace{1cm} b) $u_{n+1} = \dfrac{2n^2 + 4n + 1}{(n+1)(n+2)}$ \hspace{1cm} c) \colorbox{green}{$u_{n+1} = \dfrac{n^2 + 3n + 1}{n^2 + 5n + 6}$}
\end{center}
En effet,
\begin{eqnarray*}
u_{n+1} &=& \frac{n+1}{n+1+1} - \frac{1}{n+1+2} \\
&=& \frac{(n+1)(n+3) - (n+2)}{(n+2)(n+3)} \\
&=& \frac{n^2 + 3n + n +3 - n - 2}{n^2 + 3n + 2n + 6} \\
&=& \frac{n^2 + 3n + 1}{n^2 + 5n + 6}
\end{eqnarray*}
\item Soit $u$ une suite géométrique dont on connait deux valeurs $u_3 = 20$ et $u_{10} = 30$. On note $q$ la raison de cette suite. On a alors
\medskip
\begin{center}
a) \colorbox{green}{$q \approx 1.06$} \hspace{2cm} b) $q \approx -1,06$ \hspace{2cm} c) $q = \sqrt{\dfrac{3}{2}} $
\end{center}
En effet, calculons en partant de $u_3$, $u_{10}$ en utilisant la relation explicite
\begin{eqnarray*}
u_n = u_3 q^{n-3}
\end{eqnarray*}
Dans le premier cas on a alors
\begin{eqnarray*}
u_{10} = 20 \times 1.06^{10-3} = 20 \times 1.06^7 = 30.1
\end{eqnarray*}
Donc le deuxième
\begin{eqnarray*}
u_{10} = 20 \times (-1.06)^{10-3} = 20 \times (-1.06)^7 = -30.1
\end{eqnarray*}
Et dans le troisième
\begin{eqnarray*}
u_{10} = 20 \times \sqrt{\frac{3}{2}}^{10-3} = 20 \times \sqrt{\frac{3}{2}}^7 = 82.6
\end{eqnarray*}
C'est donc la première qui s'en rapproche le plus.
\end{enumerate}
\end{Exo}
\begin{Exo}(11 points) \\
% Problème sur les suites
Un immeuble est infesté de cafards. Les habitants en ont marre et décident de mettre fin à la prolifération. Ils contactent une entreprise qui leurs propose deux solutions:
\begin{itemize}
\item La première est à base de pièges. Elle permet de tuer régulièrement 30 cafards par mois.
\item La deuxième est à base de produits chimique. Elle permet de tuer 30\% des cafards tous les mois.
\end{itemize}
Nous allons comparer ces deux solutions.
En Janvier 2010, on comptait 100 cafards. Et on estime qu'il n'y a plus de cafards quand il en reste moins de 10.
\begin{enumerate}
\item \textbf{Étude de la solution avec piège}
\begin{enumerate}
\item D'après l'énoncé, la première solution tue les cafards de façon régulière à un rythme de 30 cafards par mois. Si on note $u$ la suite décrivant le nombre de cafards au fil des mois, cette suite est alors arithmétique. Et elle s'écrit sous la forme:
\begin{eqnarray*}
u_{n+1} = u_n + r
\end{eqnarray*}
Ou encore
\begin{eqnarray*}
u_n = u_0 + nr
\end{eqnarray*}
\item D'après l'énoncé, il y a 30 cafards qui sont tués par mois. La raison est donc $r=-30$. En janvier 2010, on compte 100 cafards. Le premier terme de la suite est alors $u_0 = 100$.
\item La suite est arithmétique on en déduit la relation explicite:
\begin{eqnarray*}
u_n = u_0 + nr = 100 - 30n
\end{eqnarray*}
\item Au mois d'avril, il se sera passé 4 mois. Le nombre de cafards est alors donné par $u_3$
\begin{eqnarray*}
u_3 = 100 - 30\times 3 = 10
\end{eqnarray*}
\item On a vu dans l'exercice précédent, on a vu qu'en avril, avec cette solution, il resterai 10 cafards. On peut alors considérer qu'il n'y aura plus de cafards en avril.
\end{enumerate}
\item \textbf{Étude de la solution avec des produits chimiques}
\begin{enumerate}
\item D'après l'énoncé, cette solution tue 30\% des cafards tous les mois. Donc en notant $v$ la suite représentant l'évolution du nombre de cafards, on peut considérer que $v$ est géométrique. Elle est alors de la forme
\begin{eqnarray*}
u_{n+1} = qu_n
\end{eqnarray*}
ou encore
\begin{eqnarray*}
u_n = u_0 \;q^n
\end{eqnarray*}
\item D'après l'énoncé, la solution chimiques tue 30\% des cafards donc le nombre de cafards est multiplier par $\left( 1 - \dfrac{30}{100} \right) = 0.7$. La raison de la suite est alors $q=0.7$. Le premier terme est le nombre de cafards en janvier 2010 soit $u_0 = 100$.
\item La formule explicite de $v$ est alors
\begin{eqnarray*}
v_n = 100 \times 0.7^n
\end{eqnarray*}
\item On a déjà vu que pour avoir le nombre de cafards au mois d'avoir, il fallait calculer $v_3$
\begin{eqnarray*}
v_3 = 100 \times 0.7^3 = 34.3
\end{eqnarray*}
\item Pour cela on calcule les valeurs de $v$ et on obtient
\begin{eqnarray*}
u_6 = 11.8 \quad u_7 = 8.2
\end{eqnarray*}
Donc à partir du mois d'août on pourra considérer qu'il n'y a plus de cafards.
\end{enumerate}
\item \textbf{Comparaison des deux solutions}
\begin{enumerate}
\item \note{Todo}
\item On remarque que la première solution élimine les cafards à partir du mois d'avril alors qu'il faut attendre le mois d'août pour la deuxième, la première solution est donc plus rapide.
\end{enumerate}
\end{enumerate}
\end{Exo}
\end{document}
%%% Local Variables:
%%% mode: latex
%%% TeX-master: "master"
%%% End:

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@@ -0,0 +1,23 @@
Notes sur DS 130403
###################
:date: 2013-07-01
:modified: 2013-07-01
:tags: DS, Suites
:category: 1ES
:authors: Benjamin Bertrand
:summary: Pas de résumé, note créée automatiquement parce que je ne l'avais pas bien fait...
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