Les suites arithmétiques et géométriques sont deux types de suites parmi les plus importantes en mathématiques, et elles apparaissent fréquemment dans divers domaines, de la finance à la physique. Dans cet article, nous allons explorer en profondeur ces deux types de suites, en examinant leurs définitions, leurs propriétés et des exemples concrets.

Les Suites Arithmétiques et Géométriques

Suite Arithmétique :

Une suite $(u_n)$ est dite arithmétique si la différence entre deux termes consécutifs est constante. Cette différence constante est appelée la raison de la suite, généralement notée $r$.

Formellement, une suite $(u_n)$ est arithmétique s’il existe un nombre réel $r$ tel que pour tout entier naturel $n$ :

$$u_{n+1} = u_n + r$$

Le terme général d’une suite arithmétique est donné par :

$$u_n = u_0 + nr$$

où $u_0$ est le premier terme de la suite.

Suite Géométrique :

Une suite $(v_n)$ est dite géométrique si le rapport entre deux termes consécutifs est constant. Ce rapport constant est appelé la raison de la suite, généralement noté $q$.

Formellement, une suite $(v_n)$ est géométrique s’il existe un nombre réel $q$ tel que pour tout entier naturel $n$ :

$$v_{n+1} = v_n \cdot q$$

Le terme général d’une suite géométrique est donné par :

$$v_n = v_0 \cdot q^n$$

où $v_0$ est le premier terme de la suite.

Somme des termes :

La somme des $n$ premiers termes d’une suite arithmétique est donnée par :

$$S_n = \frac{n}{2}(u_0 + u_{n-1})$$

La somme des $n$ premiers termes d’une suite géométrique est donnée par :

$$S_n = v_0 \cdot \frac{1 – q^n}{1 – q}$$

si $q \neq 1$. Si $q = 1$, alors $S_n = n \cdot v_0$.

Exemples sur les Suites Arithmétiques et Géométriques

Exemple de suite arithmétique :

Considérons la suite $(u_n)$ définie par $u_0 = 2$ et $r = 3$. Les premiers termes de la suite sont : 2, 5, 8, 11, 14, …

Le terme général est $u_n = 2 + 3n$.

Exemple de suite géométrique :

Considérons la suite $(v_n)$ définie par $v_0 = 3$ et $q = 2$. Les premiers termes de la suite sont : 3, 6, 12, 24, 48, …

Le terme général est $v_n = 3 \cdot 2^n$.

Voici une illustration graphique d’une suite arithmétique :

n u(n)

Voici une illustration graphique d’une suite géométrique :

n v(n)

Tester Vos Connaissances

Testez votre compréhension des suites arithmétiques et géométriques avec ce quiz.

Ce quiz a pour objectif de vérifier votre compréhension des suites arithmétiques et géométriques. Répondez aux questions suivantes et vérifiez vos réponses à la fin.

Question 1 :

Quelle est la nature de la suite $(u_n)$ définie par $u_n = 5n + 2$ ?

a) Arithmétique
b) Géométrique
c) Ni arithmétique ni géométrique

Question 2 :

Quelle est la raison de la suite géométrique $(v_n)$ définie par $v_{n+1} = 4v_n$ ?

a) 2
b) 4
c) 8

Question 3 :

Si une suite arithmétique a pour premier terme $u_0 = 1$ et pour raison $r = -2$, quel est le 5ème terme ($u_4$) ?

a) -9
b) -7
c) 7

Pour approfondir vos connaissances sur d’autres sujets mathématiques, tels que les dérivées ou les probabilités, vous pouvez consulter les liens correspondants.

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