La récurrence : exercices de maths en terminale corrigés en PDF.

Des exercices de maths sur le raisonnement par récurrence en terminale 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 .

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 et 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 , 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 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’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

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

Multiples

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

Exercice 11 – Montrer que c’est un multiple

1. Développer, réduire et ordonner .

2. En déduire que pour tout entier $n\geq\, 0$ , 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 : $\sum_{k=1}^{n}k=\frac{n(n+1)}{2}$

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