Feuille 4 sur 6 — Croissante, décroissante, constante · Points isolés dans un repère
📌 Ce qu'il faut savoir pour cette feuille
Pour chaque suite géométrique à termes strictement positifs, déterminer le sens de variation en justifiant avec la valeur de \(q\).
💡 Pour e) et f), commencer par retrouver \(q\) (méthode F1 et F3), puis conclure.
💡 Indices
\(q = 2 > 1\) donc la suite est croissante. ↗
\(0 < q = 0{,}8 < 1\) donc la suite est décroissante. ↘
\(q = 1\) donc la suite est constante : tous les termes valent \(u_0 = 7\). →
\(q = 1{,}05 > 1\) donc la suite est croissante. ↗
On donne des informations sur le sens de variation d'une suite géométrique. En déduire une contrainte sur \(q\), puis répondre à la question.
💡 Indices
Une suite géométrique à termes strictement positifs est croissante si et seulement si \(q > 1\).
Une raison strictement comprise entre 0 et 1 donne une suite décroissante.
Ci-dessous, trois représentations graphiques de suites géométriques (points isolés). Observer les allures et répondre aux questions.
💡 Indices
D'après le graphique : \(u_0 = 16\), \(u_1 = 8\), \(u_2 = 4\).
Une suite n'est définie que pour des rangs entiers : \(n = 0, 1, 2, 3, \ldots\) La notion de \(u_{1{,}5}\) ou \(u_{2{,}3}\) n'a aucun sens. Relier les points laisserait croire qu'il existe des valeurs entre les rangs entiers, ce qui est faux.
Soit la suite géométrique de premier terme \(u_0 = 1\) et de raison \(q = 1{,}5\).
| \(n\) | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 |
|---|---|---|---|---|---|
| \(u_n\) | 1 |
Repère pour tracer les points :
💡 Indices
| \(n\) | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 |
|---|---|---|---|---|---|
| \(u_n\) | 1 | 1,50 | 2,25 | 3,38 | 5,06 |
\(q = 1{,}5 > 1\) donc la suite est croissante.
Les écarts verticaux entre points successifs sont de plus en plus grands (\(0{,}5\) puis \(0{,}75\) puis \(1{,}13\) puis \(1{,}68\)…). L'écartement est croissant : les points s'éloignent de plus en plus vite.
Un patient prend une dose unique d'un médicament. Chaque heure, l'organisme élimine 20 % de la quantité restante. On note \(u_n\) la quantité de médicament (en mg) présente dans l'organisme après \(n\) heures. Au départ, \(u_0 = 200\) mg.
| \(n\) (heures) | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| \(u_n\) (mg) | 200 |
💡 Indices
Chaque heure, la quantité restante est multipliée par \(1 - 0{,}20 = 0{,}80\). Ce facteur est constant à chaque étape : c'est donc une suite géométrique.
\(0 < q = 0{,}8 < 1\) donc la suite est décroissante. Biologiquement cohérent : la quantité de médicament diminue au fil du temps.
| \(n\) | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| \(u_n\) (mg) | 200 | 160 | 128 | 102,40 | 81,92 | 65,54 |
D'après le tableau, après 5 heures il reste environ 65,54 mg : non, la quantité n'est pas encore inférieure à 10 mg. Elle a certes beaucoup diminué (de 200 à 65 mg), mais reste encore conséquente.
La suite étant décroissante avec \(0 < q < 1\), les termes se rapprochent de 0 sans jamais l'atteindre en théorie — mais ils deviennent de plus en plus petits. La quantité de médicament diminue indéfiniment, de plus en plus lentement.