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Bonjour, j'ai un DM de mathématiques à faire, sur les suites artithmético-géomètrique, pour vendredi et j'ai vraiment besoin de votre aide ! Merci d'avance :)

Au 31 décembre 2014, Pierre n’a réussi à économiser que 50 euros. Ses parents lui versent 40 euros tous les premiers du mois.
Pierre décide que pour s’offrir un smartphone qui coûte 150 euros, il ne dépensera chaque mois que 20 % de son capital accumulé.
Le premier versement lui a été fait au 1er janvier 2015.
1. Soit un le montant des économies de Pierre à la fin du mois après le n-ième versement. Ainsi u0 = 50 et u1 correspond au montant des économies de Pierre au soir du 31 janvier 2015. a) Montrer que u2 = 89,60.
b) Justifier que un+1 = 0,8un + 32.
2. On considère la suite (vn) définie pour tout entier naturel n par vn = un - 160.
a) Démontrer que la suite (vn) est une suite géométrique dont on précisera le premier terme et la raison.
b) Montrer que pour tout entier naturel n, un = 160 - 110 × 0,8n.
3. a) Déterminer le plus petit entier n solution de l’inéquation 160 - 110 × 0,8n ≥150.
b) Au terme de quel mois, Pierre aura-t-il économisé la somme nécessaire à l’achat du smartphone ?


Sagot :

Bonjour Marieetbaptiste 

1) u0 = 50.
u1 correspond au montant des économies de Pierre au soir du 31 janvier 2015.
Pour déterminer u1, il faut d'abord ajouter les 40 € de ses parents (50+40=90 €) et ensuite retirer 20% de ces 90 €, ce qui revient à multiplier 90 par 0,8.
==> u1 = 0,8 * 90 = 72 €.

a ) Calcul de u2.

u2 = 0,8 * (72 + 40)
u2 = 0,8 * 112
u2 = 89,6.

[tex]b)\ u_{n+1}=0,8\times(u_n+40)\\\\u_{n+1}=0,8\times u_n+0,8\times40\\\\\boxed{u_{n+1}=0,8\times u_n+32}[/tex]

[tex]2)\ v_n=u_n-160[/tex]
[tex]a)\ v_{n+1}=u_{n+1}-160\\\\v_{n+1}=(0,8\times u_{n}+32)-160\\\\v_{n+1}=0,8\times u_{n}+32-160\\\\v_{n+1}=0,8\times \timesu_{n}-128\\\\v_{n+1}=0,8\times u_{n}-0,8\times160\\\\v_{n+1}=0,8\times (u_{n}-160)\\\\\boxed{v_{n+1}=0,8\times v_n}[/tex]

D'où (vn) est une suite géométrique de raison 0,8 et de premier terme [tex]v_0=u_0-160=50-160=\boxed{-110}[/tex]

b) Par conséquent,

[tex]v_n=v_0\times0,8^n\\\\v_n=-110\times0,8^n[/tex]

Or  [tex]v_n=u_n-160\Longrightarrow u_n=v_n+160[/tex]

D'où 

[tex]u_n=-110\times0,8^n+160\\\\\boxed{u_n=160-110\times0,8^n}[/tex]

[tex]3a)\ 160-110\times 0,8^n\ge150\\\\-110\times 0,8^n\ge150-160\\\\-110\times 0,8^n\ge-10\\\\0,8^n\le\dfrac{-10}{-110}\\\\0,8^n\le\dfrac{1}{11}[/tex]

Or [tex]\dfrac{1}{11}\approx0,09[/tex]

Il faut donc déterminer le plus petit entier n tel que [tex]0,8^n\le0,09[/tex]

En utilisant un tableur, nous verrions que n doit être supérieur ou égal à 11.

En effet 

[tex]\\\\0,8^{10}\approx0,11\ \textgreater \ 0,09\\\\0,8^{11}\approx0,085\ \textless \ 0,09[/tex]

D'où le plus petit entier vérifiant l'inéquation est n = 11.

b) Par conséquent, Pierre aura économisé la somme nécessaire à l’achat du smartphone au terme du 11ème mois.
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