.

Comportements d'une suite


Variations - Suites majorées, minorées, bornées - Suites périodiques

1. Quelques exemples
Voici les premiers termes de quelques suites

· un = 3 + (-1)n

n
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
un
3
2
3
2
3
2
3
2
3
2
On observe que u0 = u2 = u4 ,
plus généralement que pour tout n, un+2 = un.
On dira que la suite u est périodique de période 2

· un+1 = 1/un et u0 = 2

n
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
un
2
1/2
2
1/2
2
1/2
2
1/2
2
1/2
Ici aussi, on observe que pour tout n, un+2 = un.
On dira que la suite u est périodique de période 2
· un = un petit rappel ?  
n
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
un
1
0,5
-0,5
-1
-0,5
0,5
1
0,5
-0,5
-1
Cette fois, on observe que pour tout n, un+6 = un.
On dira que la suite u est périodique de période 6
· La suite de Syracuse pour u0 = 16
n
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
un
16
8
4
2
1
4
2
1
4
2
On observe que pour tout n ³ 2, un+3 = un.
On dira que la suite u est périodique de période 3 à partir de l'indice 2.
2. Définition
Soit une suite u définie pour n ³ n0.
Dire que la suite u est périodique de période p signifie que, pour tout n
³ n0, un+p = un

Cette définition est bien cohérente avec celle d'une fonction périodique de période p.

3. En pratique
· Le cas des suites définies par un = f(n).
Etude d'un exemple.

La fonction f est définie par f(x) = cos(ax), a étant un nombre réel ; f est périodique de période 2p/a
La suite u est définie dans N par
un = cos(an).
Elle est
représentée dans le cadre de droite.
Vous observez que selon les valeurs de a, la suite peut être périodique ou non
Vous observez aussi que, dans la cas où elle est périodique, sa période est parfois celle de f, parfois un multiple de cette période.

Propriété.

Si la fonction f est périodique de période p et si p est un entier, alors la suite u est périodique de période p.

Touche 1 - 2 - 3 - 4 pour voir 4 situations différentes
· Le cas des suites définies par une relation de récurrence de la forme un+1 = f(un).
Etude d'un exemple.

La suite u est définie par = et = 0 .
Elle est donc définie par la relation de récurrence
= où f(x) = .
Elle est représentée graphiquement dans le cadre de droite.
On observe que
la suite u est périodique de période 3 (c'est d'ailleurs encore vrai pour d'autres valeurs de u0).
Comment le démontrer ?
Il s'agit de montrer que, pour tout n
, un+3 = un ce qui est plutôt difficile.
Calculons les premier termes de la suite u, on obtient :

u1 = f(
u0) = -2 , u2 = f(u1) = 2 , u3 = f(u2) = 0 = u0 , u4 = f(u3) = f(u0) = -2......
Le fait que
u3 = u0 suffit à affirmer que la suite est périodique de période 3 puisque un+1 ne dépend que de un.

Propriété.

Dans le cas d'une suite u définie par une relation de récurrence de la forme un+1 = f(un), il suffit de vérifier que up = u0 pour démontrer que la suite u est périodique de période p.
u0 peut être modifié avec la souris
touche 0 pour donner à u0 la valeur 0

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Source : académie de grenoble.

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