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Exercices corrigés — Suites numériques (Première)

Quatre niveaux de difficulté, du plus simple au plus exigeant. Chaque exercice a sa correction détaillée, étape par étape.

2 exercices de niveau « Maîtrise ». Voir les 8 exercices.

Exercice 5 Maîtrise

(vn) est une suite géométrique à termes strictement positifs telle que v2 = 12 et v5 = 96. a) Déterminer sa raison q et son premier terme v0. b) Exprimer vn en fonction de n. c) Déterminer le plus petit entier n tel que vn > 10 000.

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Correction détaillée

a) Pour une suite géométrique, v5 = v2 × q3, donc q3 = 9612 = 8. Le seul réel positif dont le cube vaut 8 est q = 2 (la raison est positive car les termes le sont). Puis v0 = v2q2 = 124 = 3.
b) vn = v0 × qn = 3 × 2n. Vérification : v2 = 3 × 4 = 12 et v5 = 3 × 32 = 96.
c) 3 × 2n > 10 000 équivaut à 2n > 3 333,3… Les puissances de 2 augmentent : 211 = 2 048 < 3 333 et 212 = 4 096 > 3 333.
Le plus petit entier qui convient est n = 12 : v12 = 3 × 4 096 = 12 288 > 10 000, alors que v11 = 6 144 < 10 000. En Terminale, le logarithme donnera directement n > ln(3 333,3)ln 2 ≈ 11,7.

Exercice 6 Maîtrise

Une population de 50 000 bactéries augmente de 12 % par heure. Donner l'expression de la population après n heures et une estimation après 10 heures.

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Correction détaillée

augmenter de 12 %, c'est multiplier par 1 + 12100 = 1,12. La population Pn après n heures vérifie Pn+1 = 1,12Pn : c'est une suite géométrique de premier terme P0 = 50 000 et de raison 1,12.
Donc Pn = 50 000 × 1,12n.
Après 10 heures : P10 = 50 000 × 1,1210 ≈ 50 000 × 3,1058 ≈ 155 292 bactéries.
La population a été multipliée par environ 3,1 en 10 heures, et non par 2,2 comme le suggérerait une addition de 10 fois 12 % : les pourcentages successifs se composent en se multipliant. Chaque heure, l'augmentation porte sur une population plus grande.