📘 Fiche de cours
L'essentiel du cours
1. Suite numérique
Une suite numérique est une fonction qui à tout entier naturel $n$ associe un nombre réel noté $u_n$.
2. Suite arithmétique
Une suite $(u_n)$ est arithmétique s'il existe un réel $r$ (la raison) tel que pour tout $n \in \mathbb{N}$ : $$u_{n+1} = u_n + r$$
- Terme général : $u_n = u_p + (n-p)r$ (souvent $u_n = u_0 + nr$).
- Somme des termes : $S = \frac{\text{nombre de termes}}{2} \times (\text{premier terme} + \text{dernier terme})$.
3. Suite géométrique
Une suite $(u_n)$ est géométrique s'il existe un réel $q \neq 0$ (la raison) tel que pour tout $n \in \mathbb{N}$ : $$u_{n+1} = u_n \times q$$
- Terme général : $u_n = u_p \times q^{n-p}$ (souvent $u_n = u_0 \times q^n$).
- Somme des termes : $S = \text{premier terme} \times \frac{1 - q^{\text{nombre de termes}}}{1 - q}$ (si $q \neq 1$).
4. Sens de variation
- $(u_n)$ est croissante si $u_{n+1} - u_n \geq 0$.
- $(u_n)$ est décroissante si $u_{n+1} - u_n \leq 0$.
- $(u_n)$ est constante si $u_{n+1} - u_n = 0$.
Méthodes à maîtriser
- Démontrer qu'une suite est arithmétique : Calculer la différence $u_{n+1} - u_n$ et vérifier qu'elle est égale à une constante $r$.
- Démontrer qu'une suite est géométrique : Calculer le rapport $\frac{u_{n+1}}{u_n}$ et vérifier qu'il est égal à une constante $q$.
- Calculer un terme quelconque : Utiliser la formule du terme général $u_n$ en fonction de $n$.
- Calculer une somme : Identifier le type de suite et appliquer la formule appropriée en faisant attention au nombre de termes (rappel : de $u_0$ à $u_n$, il y a $n+1$ termes).
Exemples corrigés
Exemple 1 : Soit $(u_n)$ une suite arithmétique telle que $u_0 = 5$ et $r = 3$. Calculer $u_{10}$. Solution : $u_n = u_0 + nr$ $u_{10} = 5 + 10 \times 3 = 5 + 30 = 35$.
Exemple 2 : Soit $(v_n)$ une suite géométrique telle que $v_1 = 2$ et $q = 3$. Calculer $v_4$. Solution : $v_n = v_1 \times q^{n-1}$ $v_4 = 2 \times 3^{4-1} = 2 \times 3^3 = 2 \times 27 = 54$.
Erreurs fréquentes
- Confusion entre $r$ et $q$ : Utiliser la formule de la suite géométrique pour une suite arithmétique.
- Erreur de nombre de termes : Pour la somme de $u_0$ à $u_n$, ne pas oublier qu'il y a $n+1$ termes.
- Oubli du signe : Dans une suite arithmétique décroissante, $r$ doit être négatif.