LES SUITES NUMÉRIQUES

Cours

Définition 1 :

On appelle suite numérique $(u_n)$ une fonction définie sur $\mathbb{N}$ et à valeurs dans $\mathbb{R}$.

L'image de l'entier naturel $n$ se note $u_n$ et est appelé le terme général de la suite $(u_n)$.

Remarques :

  • Le terme général de la suite est aussi appelé terme de rang $n$ ou terme d'indice $n$.
  • Une suite peut être définie sur $\{n_0, n_0+1, \dots\}$ où $n_0$ est un entier naturel fixé.

I - Suite définie par une relation explicite

Soit $f$ une fonction définie sur $\mathbb{N}$ et $(u_n)$ la suite définie par : $\forall n \in \mathbb{N},\, u_n = f(n)$.

Dans ce cas, on peut calculer directement n'importe quel terme de la suite.

Application : suite définie par une relation explicite

On considère la suite $(u_n)$ définie par : $\forall n \in \mathbb{N},\, u_n = 3n + 2$ ; ici, pour tout $x \in \mathbb{N},\, f(x) = 3x + 2$.

On peut calculer directement n'importe quel terme de cette suite.

$\displaystyle \begin{aligned} u_0 &= f(0) = 3 \times 0 + 2 = 2 \\ u_1 &= f(1) = 3 \times 1 + 2 = 5 \\ u_{10} &= f(10) = 3 \times 10 + 2 = 32 \end{aligned}$

# Programme en Python : Calcul d'un terme d'une suite explicite

def u(n):
    return 3 * n + 2

# Exemple d'utilisation : calcul de u(10)
print(u(10))

II - Suite définie par une relation de récurrence

Soit $f$ une fonction définie sur $\mathbb{R}$ et $(u_n)$ la suite définie par :

$\displaystyle \begin{cases} u_0 \text{ donné} \\ \forall n \in \mathbb{N},\, u_{n+1} = f(u_n) \end{cases}$

Dans ce cas, pour calculer un terme de la suite, il faut connaître la valeur du terme précédent.

Application : suite définie par une relation de récurrence

Soit $(u_n)$ la suite définie par : $\begin{cases} u_0 = 3 \\ \forall n \in \mathbb{N},\, u_{n+1} = -2u_n + 4 \end{cases}$ ; ici, pour tout $x \in \mathbb{R},\, f(x) = -2x + 4$.

On ne peut pas calculer directement n'importe quel terme de cette suite. Il faut les calculer dans l'ordre croissant.

$\displaystyle \begin{aligned} u_0 &= 3 \\ u_1 &= f(u_0) = -2u_0 + 4 = -2 \times 3 + 4 = -2 \\ u_2 &= f(u_1) = -2u_1 + 4 = -2 \times (-2) + 4 = 8 \end{aligned}$

# Programme en Python : Calcul d'un terme d'une suite définie par récurrence

def u(n):
    valeur = 3
    for i in range(n):
        valeur = -2 * valeur + 4
    return valeur

# Exemple d'utilisation : calcul de u(2)
print(u(2))