QCM : Suites numériques (14 questions)

Questions et réponses du QCM

1. Comment peut-on définir une suite numérique et noter généralement son terme de rang nn ?

Comme une fonction définie sur les réels, avec le terme noté u(n)u(n)
Comme une fonction dont la variable est un entier, avec le terme noté u(n)u(n)
Comme une liste de nombres sans variable, avec le terme noté unu_n
Comme une fonction dont la variable est un entier, avec le terme noté unu_n

Comme une fonction dont la variable est un entier, avec le terme noté $$u_n$$

Explication

Une suite numérique est une fonction dont la variable appartient aux entiers, et son terme de rang nn se note généralement unu_n. La notation u(n)u(n) peut évoquer une fonction, mais ce n’est pas la notation usuelle indiquée pour le terme d’une suite.

2. Une formule donne directement le terme unu_n à partir du rang nn, sans utiliser le terme précédent : de quel mode de définition s’agit-il ?

D’une définition par quotient de termes consécutifs
D’une formule de récurrence
D’une formule explicite
D’une définition par différences successives

D’une formule explicite

Explication

Une formule explicite exprime unu_n directement en fonction de nn. Une formule de récurrence, à l’inverse, calcule un terme à partir du terme précédent.

3. Quelle différence y a-t-il entre un+1u_{n+1} et un+1u_n+1 ?

Le premier est le terme de rang n+1n+1, tandis que le second ajoute 11 au terme unu_n
Le premier ajoute 11 au terme unu_n, tandis que le second est le terme de rang n+1n+1
Le premier est le terme de rang nn, tandis que le second désigne le terme suivant
Les deux désignent le terme de rang n+1n+1, mais avec des notations différentes

Le premier est le terme de rang $$n+1$$, tandis que le second ajoute $$1$$ au terme $$u_n$$

Explication

L’indice n+1n+1 indique que un+1u_{n+1} est un terme de la suite, de rang n+1n+1 ; dans un+1u_n+1, on ajoute simplement 11 à unu_n. La confusion consiste à interpréter l’addition extérieure comme une modification de l’indice.

4. Une suite vérifie un+1≥unu_{n+1}\geq u_n à chaque rang considéré, avec égalité possible : comment la caractérise-t-on ?

Elle est croissante, mais pas nécessairement strictement croissante
Elle est décroissante, car les termes ne diminuent pas strictement
Elle est constante, car les termes consécutifs peuvent être égaux
Elle est strictement croissante, même lorsque deux termes consécutifs sont égaux

Elle est croissante, mais pas nécessairement strictement croissante

Explication

Une suite est croissante lorsque chaque terme suivant est supérieur ou égal au précédent ; l’égalité reste donc possible. Le qualificatif « strictement » exigerait une inégalité stricte à chaque étape.

5. Quelle relation caractérise une suite arithmétique de raison rr ?

Chaque terme suivant s’obtient en ajoutant rr au terme précédent
Les quotients de deux termes consécutifs sont égaux à rr
Les termes augmentent de quantités qui dépendent du rang
Chaque terme suivant s’obtient en multipliant le précédent par rr

Chaque terme suivant s’obtient en ajoutant $$r$$ au terme précédent

Explication

Dans une suite arithmétique de raison rr, la relation est un+1=un+ru_{n+1}=u_n+r, donc l’écart entre deux termes consécutifs vaut rr. La multiplication par une raison caractérise plutôt une suite géométrique.

6. Pour vérifier si trois termes successifs non nuls forment une suite géométrique, quelle comparaison faut-il effectuer ?

Comparer les produits des termes consécutifs et vérifier qu’ils sont égaux
Comparer les différences des termes consécutifs et vérifier qu’elles sont égales
Comparer les sommes de termes consécutifs et vérifier qu’elles sont égales
Comparer les quotients des termes consécutifs et vérifier qu’ils sont égaux

Comparer les quotients des termes consécutifs et vérifier qu’ils sont égaux

Explication

Pour trois termes successifs d’une suite géométrique, les quotients de deux termes consécutifs sont égaux. L’égalité des différences correspond au critère de reconnaissance d’une suite arithmétique.

7. Une suite arithmétique a pour raison r=−2r=-2. Quelle est sa variation ?

Elle est strictement décroissante.
Elle est croissante puis décroissante selon le rang.
Elle est constante à partir de son premier terme.
Elle est strictement croissante.

Elle est strictement décroissante.

Explication

Une suite arithmétique est strictement décroissante lorsque sa raison est négative. Une raison positive entraînerait une croissance stricte, et non une décroissance.

8. Comment appelle-t-on la variation monotone d’une suite arithmétique ?

Une variation asymptotique vers une limite.
Une variation périodique de période constante.
Une croissance ou une décroissance exponentielle.
Une croissance ou une décroissance linéaire.

Une croissance ou une décroissance linéaire.

Explication

La variation d’une suite arithmétique monotone est qualifiée de linéaire. Le terme exponentielle désigne la variation monotone d’une suite géométrique.

9. Une suite arithmétique commence au rang n0=3n_0=3, avec u3=8u_3=8 et une raison r=4r=4. Quelle expression donne unu_n pour n≥3n\geq 3 ?

un=4+8(n−3)u_n=4+8(n-3)
un=8+4nu_n=8+4n
un=8×4n−3u_n=8\times 4^{n-3}
un=8+4(n−3)u_n=8+4(n-3)

$$u_n=8+4(n-3)$$

Explication

Pour une suite arithmétique, on ajoute au premier terme la raison multipliée par l’écart entre le rang visé et le rang initial. L’expression avec une puissance de 4 correspondrait à une suite géométrique.

10. Une suite géométrique a pour premier terme u2=5u_2=5 et pour raison q=3q=3. Quelle expression explicite vaut pour n≥2n\geq 2 ?

un=3×5n−2u_n=3\times 5^{n-2}
un=5×3nu_n=5\times 3^n
un=5+3(n−2)u_n=5+3(n-2)
un=5×3n−2u_n=5\times 3^{n-2}

$$u_n=5\times 3^{n-2}$$

Explication

Dans une suite géométrique, le terme de rang nn s’obtient en multipliant le premier terme par la raison élevée à l’écart des rangs. L’expression linéaire proposée correspond à une suite arithmétique.

11. Pour additionner les termes consécutifs d’une suite arithmétique, quelle méthode permet de calculer la somme ?

Multiplier la moyenne des deux premiers termes par le dernier rang.
Additionner le premier et le dernier terme, puis diviser par leur différence.
Multiplier le premier terme par la raison élevée au nombre de termes.
Multiplier le nombre de termes par la moyenne du premier et du dernier terme.

Multiplier le nombre de termes par la moyenne du premier et du dernier terme.

Explication

La somme arithmétique est égale au nombre de termes multiplié par la moyenne des deux termes extrêmes. Le quotient de puissances est associé à la somme géométrique, pas à cette méthode.

12. Une somme géométrique comporte NN termes consécutifs, son premier terme est aa et sa raison vérifie q≠1q\neq 1. Quelle formule calcule cette somme ?

a1−qN+11−qa\frac{1-q^{N+1}}{1-q}
a+Nqa+Nq
Na+udernier2N\frac{a+u_{\mathrm{dernier}}}{2}
a1−qN1−qa\frac{1-q^N}{1-q}

$$a\frac{1-q^N}{1-q}$$

Explication

Pour une somme géométrique de NN termes, on multiplie le premier terme par 1−qN1−q\frac{1-q^N}{1-q}. La formule faisant intervenir la moyenne du premier et du dernier terme est celle d’une somme arithmétique.

13. Comment calcule-t-on la moyenne arithmétique de deux nombres aa et bb ?

On divise leur somme par 22.
On divise leur produit par 22.
On prend le carré de leur somme.
On prend la racine carrée de leur produit.

On divise leur somme par $$2$$.

Explication

La moyenne arithmétique s’obtient en additionnant les deux nombres, puis en divisant la somme par 22. La racine carrée du produit correspond à la moyenne géométrique, et non à la moyenne arithmétique.

14. Deux nombres de même signe sont soumis à une comparaison de moyennes : quelle opération définit leur moyenne géométrique ?

Calculer la moitié de leur somme.
Calculer la moitié de leur produit.
Calculer la racine carrée de leur somme.
Calculer la racine carrée de leur produit.

Calculer la racine carrée de leur produit.

Explication

Pour deux nombres de même signe, la moyenne géométrique est la racine carrée de leur produit. La moitié de leur somme est la moyenne arithmétique, fondée sur une addition plutôt que sur un produit.

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Qu’est-ce qu’une suite numérique ?

Une fonction dont la variable est un entier.

Comment note-t-on généralement le terme de rang n d’une suite numérique ?

unu_n

Que donne une formule explicite pour unu_n ?

unu_n en fonction de nn.

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