Exercices maths terminale S et ES

La récurrence : exercices Maths Terminale corrigés en PDF

Des exercices de maths sur le raisonnement par récurrence en terminale S portant sur l’initialisation et l’hérédité d’une propriété que l’on considère vraie au rang n et que l’on démontre qu’elle reste vraie au rang n+1.Ces exercices sont entièrement corrigés avec les réponses qui sont détaillées et les fichiers peuvent être téléchargés gratuitement au format PDF.

Exercice 1

Soit  (U_n) \, la suite définie par

 \{{U_0=2\atop \forall n \in\,\mathbb{N}\,\,U_{n+1}=\sqrt{U_n+2}} \,.

Démontrer par récurrence que :

 \fbox{\forall n \in\,\mathbb{N}\,,\,U_n\le2 }\,

Exercice 2

Soit  (U_n) \,. la suite définie par

 \{{U_0=2\atop \forall n \in\,\mathbb{N}\,,\,U_{n+1}=2U_n-3} \,.

Démontrer par récurrence que :

 \fbox{\forall n \in\,\mathbb{N}\,,\,U_n=3-2^n }\,.

Exercice 3

On pose :

 \forall n \in\,\mathbb{N^*}\,,\,S_n=1^2+2^2+3^2+....+n^2=\sum_{k=1}^n k^2 \,.

a. Calculer  S_1\,S_2\,,S_3\,,S_4 \,.

b. Exprimer  S_{n+1} en fonction de  S_n .

c. Démontrer par récurrence que :

 \fbox{ \forall n \in\,\mathbb{N^*}\,\,S_n=\frac{n(n+1)(2n+1)}{6} }\,.

Exercice 4 – Démonstration avec deux variables

On note x et y deux réels .

1. Démontrer que pour tout n\in \mathbb{N} alors x^{n+1}-y^{n+1}=y(x^n-y^n)+(x-y)x^n .

2. Exprimer x^ky^{n-k}  en fonction de x , si k = n .

3. Démontrer par récurrence que pour tout n\in \mathbb{N}^*  alors x^n-y^n=(x-y)\sum_{k=0}^{n-1}x^ky^{n-1-k} .

Exercice 5 – Raisonnement et démonstration de propriétés

Démontrer les propriétés ci-dessous :

1. Si a\in \mathbb{Q} et x\notin \mathbb{Q} alors a+x\notin \mathbb{Q}.

2. Si a\in \mathbb{Q}^* et x\notin \mathbb{Q} alors a\times   x\notin \mathbb{Q}.

Exercice 6 – Démontrer par récurrence une somme

On note x un réel différent de 1.

Démontrer par récurrence que pour tout n\in \mathbb{N} , \sum_{k=0}^{n}x^k=\frac{1-x^{n+1}}{1-x} .

Exercice 7 – Calcul d’une somme

Démontrer par récurrence que pour tout n\in \mathbb{N}^* , 

on a \sum_{k=1}^{n}(-1)^kk=\frac{(-1)^n(2n+1)-1}{4} .

Exercice 8 – Raisonnement par récurrence et puissance

On note x un réel positif .

Démontrer par récurrence que pour tout entier n\in \mathbb{N} , on a  (1+x)^n\geq\, 1+nx .

Exercice 9 – Raisonnement par contraposée

On note n\in \mathbb{N}^* .

Le but de cet exercice est de montrer par contraposée la propriété suivante :

   Si l’entier n^2-1 n’est pas divisible par 8 alors l’entier n est pair .

1. Ecrire la contraposée de la proposition précédente .

2. En remarquant qu’un entier impair n s’écrit sous la forme n=4k+r

avec k \in \mathbb{N} et r \in  \{1,2,3  \} ( à justifier).Prouver la contraposée .

3. Que peut-on en déduire ?

Exercice 10 – Somme des cubes

1. Montrer que \forall n\in \mathbb{N}^*\,,\sum_{k=1}^{n}k^3=\frac{n^2(n+1)^2}{4} .

2. En déduire la valeur de A=1^3+2^3+3^3+4^3+...+10^3

Multiples

Montrer que, pour tout entier n\geq\, 0n^3-n est un multiple de 3 .

Exercice 11 – Montrer que c’est un multiple

1. Développer, réduire et ordonner (n+1)^5.

2. En déduire que pour tout entier n\geq\, 0 , n^5-n est un multiple de 5 .

Exercice 12 – Démonstration par récurrence

Démontrer par récurrence que, pour tout entier naturel non nul n,on a :

\sum_{k=1}^{n}k^3=\,(\,\sum_{k=1}^{n}\,k\,)^2.

Rappel : \sum_{k=1}^{n}k=\frac{n(n+1)}{2}

Corrigé de ces exercices sur le raisonnement par récurrence


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