QCM : Suites géométriques (14 questions)

Questions et réponses du QCM

1. Une suite vérifie, pour chaque rang, que le quotient entre un terme et le terme précédent vaut toujours −2-2. Quelle relation de récurrence caractérise cette suite géométrique ?

un=−2un+1u_n=-2u_{n+1}
un+1=−2unu_{n+1}=-2u_n
un+1=un−2u_{n+1}=u_n-2
un+1=un+2u_{n+1}=u_n+2

$$u_{n+1}=-2u_n$$

Explication

Dans une suite géométrique, chaque terme s’obtient en multipliant le précédent par la raison, ici −2-2. La différence constante correspond à une suite arithmétique, tandis que les relations un=−2un+1u_n=-2u_{n+1} et un+1=un+2u_{n+1}=u_n+2 ne traduisent pas le quotient indiqué.

2. Dans l’ordre donné, trois valeurs consécutives sont 44, 1212 et 3636. Quelle est la raison de la suite géométrique qu’elles forment ?

88
13\frac{1}{3}
33
99

$$3$$

Explication

Le quotient de deux termes consécutifs est constant : 12/4=312/4=3 et 36/12=336/12=3, donc la raison est 33. La valeur 88 est une différence, 1/31/3 inverse le quotient et 99 est le quotient des termes extrêmes.

3. Une suite géométrique a pour raison q=3q=3 et son terme de rang 22 vaut u2=7u_2=7. Quelle expression donne son terme de rang nn ?

un=7×3n−2u_n=7\times3^{n-2}
un=7×3nu_n=7\times3^n
un=7×3n+2u_n=7\times3^{n+2}
un=7×(13)n−2u_n=7\times\left(\frac{1}{3}\right)^{n-2}

$$u_n=7\times3^{n-2}$$

Explication

À partir d’un terme connu de rang pp, on a un=upqn−pu_n=u_pq^{n-p}; ici, cela donne un=7×3n−2u_n=7\times3^{n-2}. L’exposant nn oublie le rang initial, n+2n+2 l’ajoute au lieu de le soustraire et la raison inverse ne convient pas.

4. Un compte rémunéré à un taux annuel de 44\\% contient un capital de 800800 € au début de l’année. Quel facteur multiplicatif permet de calculer le capital après un an ?

0,960{,}96
0,040{,}04
1,041{,}04
44

$$1{,}04$$

Explication

Un taux annuel de 44\\% fait croître le capital par le facteur 1+0,04=1,041+0{,}04=1{,}04. Le facteur 0,040{,}04 ne représente que la part d’intérêts, 0,960{,}96 correspond à une diminution de 44\\% et 44 ne traduit pas ce taux.

5. Une suite géométrique a pour premier terme a=3a=3 et pour raison q=2q=2. Quelle expression donne la somme de ses cinq premiers termes consécutifs ?

31−521−53\frac{1-5^2}{1-5}
325−11−23\frac{2^5-1}{1-2}
31−251−23\frac{1-2^5}{1-2}
31−2×51−23\frac{1-2\times5}{1-2}

$$3\frac{1-2^5}{1-2}$$

Explication

Pour q≠1q\ne1, la somme de nn termes consécutifs est S=a1−qn1−qS=a\frac{1-q^n}{1-q} : ici, a=3a=3, q=2q=2 et n=5n=5. La formule avec 55 comme raison confond le nombre de termes et la raison, celle qui inverse le numérateur change le signe, et celle qui remplace la puissance par 2×52\times5 oublie l’exposant.

6. Une suite géométrique commence par u1=7u_1=7 et a pour raison q=3q=3. Quelle expression représente son terme de rang nn ?

un=7×3nu_n=7\times3^n
un=7+3(n−1)u_n=7+3(n-1)
un=7×3n−1u_n=7\times3^{n-1}
un=7×3n+1u_n=7\times3^{n+1}

$$u_n=7\times3^{n-1}$$

Explication

Avec un premier terme de rang 1, le terme général est un=u1qn−1u_n=u_1q^{n-1}, d’où 7×3n−17\times3^{n-1}. L’exposant nn oublie le décalage du rang initial, l’expression additive relève d’une suite arithmétique, et n+1n+1 décale l’exposant dans le sens opposé.

7. Quels sont la moyenne géométrique de 88 et 1818 et le rapport qui la caractérise ?

1212, avec 812=1218\frac{8}{12}=\frac{12}{18}
1212, avec 128=1812\frac{12}{8}=\frac{18}{12}
1313, avec 813=1318\frac{8}{13}=\frac{13}{18}
144144, avec 8144=14418\frac{8}{144}=\frac{144}{18}

$$12$$, avec $$\frac{8}{12}=\frac{12}{18}$$

Explication

La moyenne géométrique de deux nombres positifs vaut ab\sqrt{ab} ; ici 8×18=144=12\sqrt{8\times18}=\sqrt{144}=12, et elle vérifie ac=cb\frac{a}{c}=\frac{c}{b}. La valeur 13 provient de la moyenne arithmétique, 144 est le produit sans racine, et le rapport proposé avec 12 inverse l’ordre des termes.

8. Dans une suite géométrique positive, quelle relation décrit le rôle d’un terme intérieur unu_n entre ses deux voisins ?

un−1u_{n-1} est la moyenne géométrique de unu_n et un+1u_{n+1}
unu_n est la moyenne arithmétique de un−1u_{n-1} et un+1u_{n+1}
unu_n est la moyenne géométrique de un−1u_{n-1} et un+1u_{n+1}
unu_n est la moyenne géométrique de deux termes d’une suite arithmétique

$$u_n$$ est la moyenne géométrique de $$u_{n-1}$$ et $$u_{n+1}$$

Explication

Dans une suite géométrique, le terme intérieur vérifie un−1un=unun+1\frac{u_{n-1}}{u_n}=\frac{u_n}{u_{n+1}} ; il est donc la moyenne géométrique de ses voisins. La moyenne arithmétique confond deux types de moyennes, tandis que les deux autres formulations déplacent le terme concerné ou attribuent la propriété à une suite arithmétique.

9. Un capital initial de 1 000 € est placé selon l’option A. Quel montant cette option rapporte-t-elle chaque année, quel que soit le capital accumulé ?

60 €
40 €
60 € plus les intérêts accumulés
1 060 €

60 €

Explication

L’option A rapporte chaque année 6 % du capital initial, soit 1 000 × 0,06 = 60 €. Le calcul sur le capital de l’année précédente correspond à l’option B, 4 % donne 40 €, et 1 060 € est le capital après une année.

10. Deux placements commencent avec le même capital : A verse chaque année un montant calculé sur le capital initial, tandis que B applique son taux au capital de l’année précédente. Quelle comparaison décrit correctement leur évolution ?

A et B augmentent tous deux d’un montant fixe
A et B évoluent tous deux géométriquement
A évolue géométriquement et B augmente d’un montant fixe
A augmente d’un montant fixe et B évolue géométriquement

A augmente d’un montant fixe et B évolue géométriquement

Explication

A ajoute chaque année un montant fixe établi à partir du capital initial, alors que B applique son taux au capital précédent et croît donc géométriquement. Inverser ces mécanismes confond les placements; les qualifier tous deux d’arithmétiques ou de géométriques efface leur distinction.

11. Une suite géométrique de premier terme positif a pour raison q=0,96q=0,96. Quelle est sa variation ?

Sa variation dépend de la valeur du premier terme
Elle est constante
Elle est croissante
Elle est décroissante

Elle est décroissante

Explication

Pour une suite géométrique de premier terme positif, une raison comprise entre 0 et 1 entraîne une décroissance; ici 0<0,96<10<0,96<1. Une raison positive n’implique pas qu’elle dépasse 1, et la valeur du premier terme ne modifie pas cette règle.

12. Sur un graphique, une suite géométrique croissante est représentée par des termes qui augmentent de plus en plus rapidement. À quel type de croissance cette représentation est-elle associée ?

Une décroissance géométrique
Une croissance arithmétique
Une croissance exponentielle
Une évolution linéaire

Une croissance exponentielle

Explication

La représentation graphique d’une suite géométrique croissante est associée à une croissance exponentielle. Une croissance arithmétique ou linéaire renvoie à des accroissements constants, tandis qu’une décroissance géométrique décrit une évolution dans le sens opposé.

13. Une suite commence par u0=7u_0=7 et chaque terme s’obtient en ajoutant −3-3 au terme précédent. Quelle relation de récurrence la définit ?

un+1=7−3nu_{n+1}=7-3n
un+1=un−3u_{n+1}=u_n-3
un+1=un+nu_{n+1}=u_n+ n
un+1=−3unu_{n+1}=-3u_n

$$u_{n+1}=u_n-3$$

Explication

Dans une suite arithmétique, on obtient chaque terme en ajoutant la raison au terme précédent, ici r=−3r=-3. La multiplication par −3-3 confond suite arithmétique et suite géométrique, tandis que les expressions avec nn ne donnent pas la relation entre deux termes consécutifs.

14. Une suite arithmétique vérifie u4=11u_4=11 et sa raison vaut 55. Quelle expression donne unu_n en fonction de nn ?

un=11−5(n−4)u_n=11-5(n-4)
un=5(n−4)u_n=5(n-4)
un=11+5(n−4)u_n=11+5(n-4)
un=11+5nu_n=11+5n

$$u_n=11+5(n-4)$$

Explication

À partir du terme de rang 44, on ajoute la raison 55 autant de fois que l’écart de rang, d’où un=u4+(n−4)r=11+5(n−4)u_n=u_4+(n-4)r=11+5(n-4). Les autres expressions ignorent le rang de départ, inversent le sens de variation ou omettent le terme connu.

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Comment reconnaît-on une suite géométrique à partir de deux termes consécutifs ?

Leur quotient est constant.

Dans un+1=qunu_{n+1}=q u_n, que représente qq ?

La raison.

Comment exprimer le terme général d’une suite géométrique à partir de u0u_0 ?

un=u0qnu_n=u_0q^n

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