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En 2019, Laurence a acheté un verger de 14 hectares de
pommiers. Elle estime qu'il y a 300 pommiers par hectare.
Chaque année, Laurence élimine 4 % des pommiers exis-
tants et replante 22 nouveaux pommiers par hectare. Pour
tout entier naturel n, on note (u) le nombre de pommiers par
hectare lors de l'année 2019 + n.
1.a. Calculer u1 et u2.
b. Justifier que, pour tout entier naturel n, on a :
un+1 = 0,96Un +22.
2. Déterminer l'expression de Un en fonction de n.
3. Estimer le nombre de pommiers par hectare, arrondi à l'unité, en 2026.
4. Déterminer, à l'aide de la calculatrice, à partir de quelle année la densité de pommiers par hectare dépassera 400 pommiers.


Sagot :

Réponse :

En 2019, Laurence a acheté un verger de 14 hectares de

pommiers. Elle estime qu'il y a 300 pommiers par hectare.

Chaque année, Laurence élimine 4 % des pommiers exis-

tants et replante 22 nouveaux pommiers par hectare. Pour

tout entier naturel n, on note (u) le nombre de pommiers par

hectare lors de l'année 2019 + n.

1.a. Calculer u1 et u2.

u1 = 300 - 300 x 0.04 + 22 = 310

u2 = 310 - 310 x 0.04 + 22 = 319.6 ≈ 320

b. Justifier que, pour tout entier naturel n, on a :

un+1 = 0,96Un +22.

un+1 = un - un x 0.04 + 22 = (1 - 0.04)un +22 = 0.96un + 22

2. Déterminer l'expression de Un en fonction de n.

      SOIT   k = 0.96 k + 22  ⇔ k - 0.96k = 22   ⇔ k x 0.04 = 22

d'où  k = 22/0.04 = 550

soit  la suite (vn) définie pour tout n ∈ N , par  vn = un - 550

et montrons que (vn) est une suite géométrique de raison q = 0.96

         vn+1 = un+1 - 550

                 = 0.96un + 22 - 550

                 = 0.96un - 528          or un = vn + 550

                 = 0.96(vn + 550) - 528

                  = 0.96vn + 528 - 528

Donc  vn+1 = 0.96vn   est une suite géométrique de raison q = 0.96 et de premier terme  v0 = u0 - 550 = 300 - 550 = - 250

donc  vn = v0 x qⁿ = - 250 x 0.96ⁿ

donc  un = vn + 550 = - 250 x 0.96ⁿ + 550      

3. Estimer le nombre de pommiers par hectare, arrondi à l'unité, en 2026.

   u7 = - 250 x 0.96⁷ + 550 ≈ 362  

4. Déterminer, à l'aide de la calculatrice, à partir de quelle année la densité de pommiers par hectare dépassera 400 pommiers.

      - 250 x 0.96ⁿ + 550 > 400

                0.96ⁿ < 0.6

               n > ln0.6/ln0.96

                n > 12.5   soit  n = 13 ans

2019 + 13 = 2029

Donc à partir de 2029 QUE la densité des pommiers dépassera les 400 pommiers

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