QCM : Introduction aux suites numériques — 14 questions

Questions et réponses du QCM

1. Qu’est-ce qu’une génération explicite d’une suite numérique ?

Une relation qui relie chaque terme au terme suivant
Une somme des termes consécutifs de la suite
Une règle qui n’utilise que les termes de départ
Une expression directe de u_n en fonction de n

Une expression directe de u_n en fonction de n

Explication

Une génération explicite donne directement u_n sous la forme d’une expression f(n). La relation entre termes consécutifs correspond, elle, à une génération par récurrence.

2. Dans une suite définie explicitement par une formule, comment obtient-on u_10 ?

En multipliant le premier terme par 10
En remplaçant n par 10 dans l’expression de u_n
En calculant d’abord u_0 puis tous les termes intermédiaires
En additionnant les dix premiers termes de la suite

En remplaçant n par 10 dans l’expression de u_n

Explication

Pour une définition explicite, on remplace simplement n par la valeur demandée dans la formule. Il n’est pas nécessaire de reconstruire la suite terme à terme.

3. Quelle relation caractérise une suite arithmétique de raison r ?

u_{n+1}=u_n+r
u_n=u_0\,r^n
u_{n+1}=r\,u_n
u_{n+1}=u_n\times r^n

u_{n+1}=u_n+r

Explication

Une suite arithmétique vérifie que l’on ajoute toujours la même quantité r d’un terme au suivant. La relation multiplicative correspond à une suite géométrique.

4. Quelle formule donne le terme général d’une suite arithmétique de premier terme u_0 et de raison r ?

u_n=u_0+n r
u_n=u_{n-1}+n r
u_n=u_0\,r^n
u_n=u_0+n+r

u_n=u_0+n r

Explication

Le terme général d’une suite arithmétique s’écrit u_n=u_0+nr. Cette expression traduit l’ajout répété de la raison r à partir du premier terme.

5. Que représente l’écriture S_n=u_0+u_1+\dots+u_{n-1} ?

La différence entre le premier et le dernier terme
Le produit des n premiers termes de la suite
Le terme général d’une suite arithmétique
La somme de n termes consécutifs de la suite

La somme de n termes consécutifs de la suite

Explication

Cette écriture regroupe exactement n termes consécutifs de la suite. Elle décrit donc une somme, et non un produit ni un terme général.

6. Quelle est la somme des n premiers entiers naturels ?

n(n+1)/2
n^2+n
(n+1)/2
2n(n+1)

n(n+1)/2

Explication

Le cours donne la formule classique 1+2+\dots+n = n(n+1)/2. Les autres expressions ne correspondent pas à cette somme.

7. Quelle relation définit une suite géométrique de raison q non nul ?

u_n=u_0+nq
u_{n+1}=u_n+q
u_{n+1}=u_n-q
u_{n+1}=q\,u_n

u_{n+1}=q\,u_n

Explication

Dans une suite géométrique, chaque terme s’obtient en multipliant le précédent par q. La relation additive correspond à une suite arithmétique.

8. Quelle est la formule du terme général d’une suite géométrique de premier terme u_0 et de raison q ?

u_n=u_0+nq
u_n=q\,u_0+n
u_n=u_0+q^n
u_n=u_0\,q^n

u_n=u_0\,q^n

Explication

Le terme général d’une suite géométrique est u_n=u_0q^n. Cela reflète la multiplication répétée par q à chaque étape.

9. Si q=1, quelle forme prend la somme géométrique S_n=1+q+q^2+\dots+q^n ?

1-q^{n+1}
n+1
n
(1-q^{n+1})/(1-q)

n+1

Explication

Quand q=1, tous les termes valent 1, donc la somme contient n+1 termes identiques. La formule fractionnaire ne s’utilise que pour q différent de 1.

10. Quelle formule donne la somme géométrique quand q\neq1 ?

S_n=(1-q^{n+1})/(1-q)
S_n=n+1
S_n=(1+q^{n+1})/(1+q)
S_n=q^{n+1}-1

S_n=(1-q^{n+1})/(1-q)

Explication

Pour q\neq1, la somme géométrique s’écrit sous forme de fraction avec 1-q^{n+1} au numérateur et 1-q au dénominateur. C’est la formule standard du cours.

11. Quelle condition permet de conclure qu’une suite est croissante en étudiant la différence entre deux termes consécutifs ?

La raison q est inférieure à 1
La différence u_{n+1}-u_n est positive
Le premier terme u_0 est positif
La différence u_{n+1}-u_n est nulle

La différence u_{n+1}-u_n est positive

Explication

Une suite est croissante lorsque, pour tout n, on a u_{n+1}>u_n, donc u_{n+1}-u_n est positive. La valeur de u_0 ne suffit pas à déterminer le sens de variation.

12. Dans le cas d’une suite géométrique, que signifie une raison q négative ?

Les termes deviennent tous égaux
La suite alterne les signes de ses termes
La suite est nécessairement croissante
La suite converge vers 0

La suite alterne les signes de ses termes

Explication

Une raison négative fait changer le signe des termes à chaque étape, donc la suite est alternée. Cela ne permet pas à elle seule de conclure à une convergence.

13. Quelle est la condition de convergence d’une suite géométrique, et quelle est alors sa limite ?

q est nul, et la limite vaut 1
q est différent de 1, et la limite dépend de n
q appartient à ]-1,1[, et la limite vaut 0
q est supérieur à 1, et la limite vaut u_0

q appartient à ]-1,1[, et la limite vaut 0

Explication

Une suite géométrique converge seulement si q est strictement compris entre -1 et 1, et dans ce cas sa limite est 0. Si q>1 ou q≤-1, elle ne converge pas vers une limite finie.

14. Que peut-on affirmer à propos d’une suite arithmétique lorsqu’on étudie sa limite ?

Elle converge toujours vers 0
Elle converge si u_0 est nul
Elle converge si r est positif
Elle ne converge pas

Elle ne converge pas

Explication

Le cours indique que les suites arithmétiques ne convergent pas. Le signe de la raison r influence la variation, mais pas l’existence d’une limite finie.

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Suites numériques — définition ?

Fonction associant chaque n à u(n).

Génération explicite — rôle ?

Donne u_n directement en fonction de n.

Génération par récurrence — mécanisme ?

Relie u_{n+1} à u_n par une relation.

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