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Partie A
Une balle élastique est lâchée d’une hauteur de 100 cm au-dessus d’une table ; elle rebondit plusieurs fois.
On appelle hn la hauteur en centimètre du ne rebond, et h0 vaut 100. La hauteur atteinte à chaque rebond est égale 9/10 de la hauteur du rebond précédent.
1. Calculer h1, h2, h3 et h4.
2. Exprimer hn en fonction de l’entier n. Quelle est la nature de la suite ? 3. Calculer à 10−2 près la hauteur du 10e rebond.
4. A partir de quel rebond la hauteur deviendra-t-elle inférieure à 1 cm ?
Partie B
A chaque rebond, la balle ne rebondit pas exactement au même endroit. La distance entre le premier rebond et le deuxième est de 10 cm , on appelle d1 cette distance. A chaque nouveau rebond, la distance parcourue vaut les 2/3 de la distance parcourue au rebond précédent. On considère la suite (dn) des distances entre chaque rebond. On appelle ln la distance horizontale parcourue par la balle après n + 1 rebonds.
1. Quelle est la nature de la suite (dn)? Exprimer dn en fonction de n. 2. a. Calculer l1, l2, l3 et l4.
b. Exprimer ln en fonction de n.
c. Calculer à 10−2 près la valeur de l10.
3. Le premier rebond à lieu 28 cm du bord de la table et la balle se dirige droit sur lui, tombera- t-elle ?
Si oui, après quel rebond ?
4. À quelle distance du bord de la table, au moins, doit se situer le premier rebond pour que la balle ne tombe pas ?


Sagot :

1/h_1=90 et h_2=81

 2/ h_ n = 100 * 0.9 ^n.

3/ La balle demeure à moins de 20 cm du sol dès que h_n < 20.
On cherche donc le plus petit entier n tel que h_n < 20.
La suite h étant décroissante, Pour tout n ≥ 16 on a donc
h_n < 20. À partir du 16 ème rebond la balle restera à moins de 20 cm du sol.
4/ La balle rebondit 10 fois sur le sol.
Appelons P_0 le point d’où la balle est lâchée et S le point où elle touche le sol avant de rebondir.
Appelons P_i le sommet atteint après le i-ème rebond (pour 1 ≤ i ≤ 9).
La distance d parcourue par la balle depuis le lâcher jusqu’au moment où elle touche le sol pour la dixième fois est donnée pard = P_0 S + S P_1 +P_1 S + S P_2 + P_2 S + S P_3 + P_3 S + ……+ S P_9 +P_9 S.
On a donc d =h_0 + 2h_1+ 2h_2 + 2h_3 +......+ 2h_9.
d = h_0 + 2(h_1+h_2 +h_3 +......+h_9).
D’où d = 100 +1 800 (1− 0,9^9 ) = 1 202,6... (arrondi en cm à
1 203).La balle aura parcouru une distance égale à 12,02 m environ
avant de rebondir pour la dixième fois.


Une balle élastique est lâchée d’une hauteur de 100 cm au-dessus d’une table ; elle rebondit plusieurs fois.
On appelle hn la hauteur en centimètre du ne rebond, et h0 vaut 100. La hauteur atteinte à chaque rebond est égale 9/10 de la hauteur du rebond précédent.

1. Calculer h1, h2, h3 et h4.
h1 = h0*0,9 = 90cm
h2 = h1*0,9 = 81cm
h3 = h2*0,9 = 72,9cm
h4 = h3*0,9 = 65,61cm

2. Exprimer hn en fonction de l’entier n. Quelle est la nature de la suite ?
hn = h0*(0,9^n) <=> hn est une suite géométrique 

3. Calculer à 10−2 près la hauteur du 10e rebond.
h10 = h0*(0,9)^10 = 34,87cm

4. A partir de quel rebond la hauteur deviendra-t-elle inférieure à 1 cm ?
hn < 1 <=> h0(0,9)^n < 1
<=> ln (h0*0,9^n) > ln 1
<=> ln(ho) + n*ln(0,9) > 0
<=> n > -ln(ho) / ln(0,9)
<=> n > -ln(100)/ln(0,9) = 43,7
<=> n >= 44

Partie B
A chaque rebond, la balle ne rebondit pas exactement au même endroit. La distance entre le premier rebond et le deuxième est de 10 cm , on appelle d1 cette distance. A chaque nouveau rebond, la distance parcourue vaut les 2/3 de la distance parcourue au rebond précédent. On considère la suite (dn) des distances entre chaque rebond. On appelle In la distance horizontale parcourue par la balle après n + 1 rebonds.

1. Quelle est la nature de la suite (dn)? Exprimer dn en fonction de n.
dn+1 = dn*2/3
<=> dn+1/dn = 2/3
<=> dn = d1(2/3)^n
<=> dn est géométrique

2. a. Calculer l1, l2, l3 et l4.
I1 = d1
I2 = d1 + d2
I3 = I2 + d3
I4 = I3 + d4
Je te laisse calculer : ça me fâche, les calculs

b. Exprimer ln en fonction de n.
In = somme de k=1 à n de dk = d1 * somme de k=1 à n de (2/3)^n

c. Calculer à 10−2 près la valeur de l10.
I10 = d1 ( 2/3 (1-2/3^10)/(1-2/3) ) = 19,65cm

3. Le premier rebond à lieu 28 cm du bord de la table et la balle se dirige droit sur lui, tombera- t-elle ?
In > 28 <=> d1(2/3(1-(2/3)^n)/(1-2/3)) > 28
<=> 20/3 (1-2/3^n) > 28/3
<=> 1-2/3^n > 28/20 = 14/10 = 1,4
<=> -(2/3)^n > 0,4
apparemment, elle ne tombera pas !

Si oui, après quel rebond ?
Cette question me suggère que j'ai fait une erreur.

4. À quelle distance du bord de la table, au moins, doit se situer le premier rebond pour que la balle ne tombe pas ?

//// Je vais manger, mais je reviens re-regarder ça ! ////
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