Suites - Bac ES/L Pondichéry 2018
Exercice 3 (5 points)
Candidats n'ayant pas suivi l'enseignement de spécialité
On considère la suite définie par et pour tout entier naturel :
Calculer et .
Pour tout entier naturel , on pose : .
Démontrer que la suite est géométrique de raison .
On précisera la valeur de .
Démontrer que, pour tout entier naturel :
On considère l'algorithme ci-dessous :
Recopier et compléter la ligne 3 de cet algorithme afin qu'il détermine le plus petit entier naturel tel que .
Quelle est la valeur de la variable à la fin de l'exécution de l'algorithme ?
Retrouver par le calcul le résultat de la question précédente en résolvant l'inéquation .
La société Biocagette propose la livraison hebdomadaire d'un panier bio qui contient des fruits et des légumes de saison issus de l'agriculture biologique. Les clients ont la possibilité de souscrire un abonnement de € par mois qui permet de recevoir chaque semaine ce panier bio.
En juillet 2017, particuliers ont souscrit cet abonnement.
Les responsables de la société Biocagette font les hypothèses suivantes :
d'un mois à l'autre, environ 20 % des abonnements sont résiliés ;
chaque mois, particuliers supplémentaires souscrivent à l'abonnement.
Justifier que la suite permet de modéliser le nombre d'abonnés au panier bio le -ième mois qui suit le mois de juillet 2017.
Selon ce modèle, la recette mensuelle de la société Biocagette va-t-elle dépasser 4 420 € durant l'année 2018 ? Justifier la réponse.
Selon ce modèle, vers quelle valeur tend la recette mensuelle de la société Biocagette ?
Argumenter la réponse.
Corrigé
Pour tout entier naturel , , par conséquent :
Pour tout entier naturel :
.Or ; donc ; alors :
.De plus ; par conséquent, la suite est une suite géométrique de premier terme et de raison .
On en déduit que :
.
Et comme , pour tout entier naturel : .
On souhaite déterminer le plus petit entier naturel tel que .
Pour cela, on doit rester dans la boucle « Tant que » aussi longtemps que est strictement inférieur à 85.
On doit donc compléter l'algorithme comme suit :
On peut programmer l'algorithme sur sa calculatrice ou plus simplement utiliser le menu « Suite » de la calculatrice (ou même le menu « Fonction » en entrant la fonction et un pas de 1) de façon à calculer les premiers termes de la suite.
On trouve alors :
et
À la fin de l'exécution de l'algorithme, la variable contiendra donc la valeur 8.
Comme la fonction est strictement croissante sur l'intervalle , on peut appliquer, à chaque membre, la fonction :
On divise chaque membre par qui est strictement négatif ; il faut donc changer le sens de l'inégalité :
Or ; le plus petit entier vérifiant l'inégalité est donc bien .
Notons le nombre d'abonnés au panier bio le -ième mois qui suit le mois de juillet 2017.
En juillet 2017, 65 particuliers avaient souscrit l'abonnement, donc .
Une diminution de 20% correspond à un coefficient multiplicateur de ; on ajoute ensuite les 18 nouveaux abonnés.
On a donc :
Les suites et sont définies par la même relation de récurrence et le même premier terme ; elles sont donc identiques.
La suite permet donc bien de modéliser le nombre d'abonnés au panier bio le -ième mois qui suit le mois de juillet 2017.
Puisque le prix d'un abonnement est € par mois, la recette mensuelle pour le mois est euros.
On cherche donc à résoudre l'inéquation . Or :
.
Et d'après la question 3 ceci produit pour soit 8 mois après le mois de juillet 2017 c'est à dire en mars 2018.
La recette mensuelle dépassera donc 4 420 € durant l'année 2018.
La suite est une géométrique de raison . Comme , la suite converge vers 0.
Or, pour tout entier naturel , donc .
Au cours du temps le nombre d'abonnés se rapprochera de .
La recette mensuelle de la société Biocagette tendra donc vers €.