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ExercicesChapitre 5 — Suites numériques

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Sommaire

I Définition d'une suite

Exercice 1 — Repérer les termes et les rangs

Une suite , de premier terme , commence par :  ;  ;  ;  ;  ; .

  1. 1.
    Donner et .
  2. 2.
    Quel est le rang du terme  ?
  3. 3.
    Quel est le 4e terme de la suite ?
  4. 4.
    Donner le terme qui suit , puis celui qui le précède.
Corrigé

On numérote à partir de  :  ;  ;  ;  ;  ; .

  1. 1.
    et .
  2. 2.
     : le terme est de .
  3. 3.
    Le 4e terme est (on compte , , , ).
  4. 4.
    Le terme suivant est  ; le précédent est .

Exercice 2 — Une suite qui commence à

Une suite , de premier terme , commence par :  ;  ;  ;  ; .

  1. 1.
    Donner et .
  2. 2.
    Quel est le 5e terme de la suite ? Quel est son rang ?
  3. 3.
    Conjecturer une expression de en fonction de .
Corrigé
  1. 1.
    et .
  2. 2.
    Le premier terme est  : le 5e terme est , de rang .
  3. 3.
    Ce sont les carrés des rangs : on conjecture .

Exercice 3 — Premier rang

Pour chaque suite, donner le premier rang à partir duquel elle est définie.

  1. a)
  2. b)
  3. c)
  4. d)
Corrigé
  1. a)
    Il faut  : .
  2. b)
    Il faut , soit  : .
  3. c)
    Il faut (racine et division), soit  : .
  4. d)
    Il faut (racine) et (division) : .

Exercice 4 — Les décimales de

On a On note le -ième chiffre après la virgule ; ainsi et .

  1. 1.
    Donner à . Quel est le premier rang de cette suite ?
  2. 2.
    Calculer , puis , sans écrire toutes les décimales.
Corrigé
  1. 1.
     ;  ;  ;  ;  ; . Le premier rang est ( est la première décimale).
  2. 2.
    Les chiffres  ;  ;  ;  ;  ; se répètent tous les rangs. , donc  ; , donc .

→ Le reste de la division par donne la position dans le motif.

II Suites définies explicitement

Exercice 5 — Calculer des termes

Pour chaque suite, calculer le terme de rang , de rang et de rang .

  1. a)
  2. b)
  3. c)
  4. d)
Corrigé
  1. a)
     ;  ; .
  2. b)
     ;  ; .
  3. c)
     ;  ; .
  4. d)
     ;  ; .

Exercice 6 — Retrouver un rang

Pour tout entier naturel , on pose .

  1. 1.
    Calculer .
  2. 2.
    Pour quel rang a-t-on  ?
  3. 3.
    Le nombre est-il un terme de la suite ? Justifier.
Corrigé
  1. 1.
    .
  2. 2.
    on résout

    .

  3. 3.
    donne , soit , qui n'est pas entier : .

Exercice 7 — Exprimer et

Pour chaque suite, exprimer le terme de rang et celui de rang en fonction de (pour ).

  1. a)
  2. b)
  3. c)
Corrigé
  1. a)
     ; .
  2. b)
    on remplace par

    et .

  3. c)
     ; .

Exercice 8 — Ne pas confondre

Pour tout entier naturel , on pose . Exprimer en fonction de  :   a)    b)    c)    d) .

Corrigé
  1. a)
  2. b)
    .
  3. c)
    .
  4. d)
    .

→ Quatre expressions différentes : on remplace (a, c) ou l'on opère sur le terme (b, d).

III Suites définies par récurrence

Exercice 9 — Calculer de proche en proche

Pour chaque suite, calculer les trois termes qui suivent le premier.

  1. a)
    et, pour tout , .
  2. b)
    et, pour tout , .
  3. c)
    et, pour tout , .
Corrigé
  1. a)
     ;  ; .
  2. b)
     ;  ; .
  3. c)
     ;  ; .

→ En b), le de la relation est le rang du terme précédent.

Exercice 10 — Avec un carré, avec une fraction

Pour chaque suite, calculer les trois termes qui suivent le premier.

  1. a)
    et, pour tout , .
  2. b)
    et, pour tout , .
Corrigé
  1. a)
     ;  ; .
  2. b)
     ;  ; .

Exercice 11 — Traduire une situation

Pour chaque situation, donner le premier terme et la relation de récurrence.

  1. a)
    Un salaire de  € augmente de par an ; est le salaire au bout de années.
  2. b)
    Une ville compte habitants ; chaque année, des habitants partent et personnes arrivent.
  3. c)
    Un réservoir contient  L d'eau et en perd  L par jour.
Corrigé
  1. a)
    et ( : on multiplie par ).
  2. b)
    et (il reste , puis on ajoute les arrivants).
  3. c)
    et .

Exercice 12 — Une forêt

Une forêt compte arbres en 2026. Chaque année, on abat des arbres et on en plante . On note le nombre d'arbres en .

  1. 1.
    Calculer et .
  2. 2.
    Justifier que, pour tout entier naturel , .
Corrigé
  1. 1.
     ; .
  2. 2.
    Abattre , c'est multiplier par  ; on ajoute ensuite les arbres plantés : .

IV Calculatrice

Exercice 13 — Afficher des termes

Pour tout entier , on pose  ; la suite est définie par et .

  1. 1.
    Afficher les termes à et les recopier.
  2. 2.
    Représenter à la calculatrice avec une fenêtre adaptée.
  3. 3.
    Donner et .
Corrigé
  1. 1.

    Explicite, Tableau de à  :

  2. 2.
    Par exemple de à et de à .
  3. 3.
    Récurrente d'ordre 1 : et .

Exercice 14 — Conjecturer une expression

La suite est définie par et .

  1. 1.
    À la calculatrice, afficher à , puis donner et .
  2. 2.
    Conjecturer une expression de en fonction de .
Corrigé
  1. 1.
    à  :  ;  ;  ;  ;  ;  ; . Puis et .
  2. 2.
    Chaque terme est un carré plus  : .

Exercice 15 — Représenter et conjecturer

Pour tout entier , on pose .

  1. 1.
    Afficher les termes à (arrondis à ).
  2. 2.
    Représenter la suite à la calculatrice et conjecturer son sens de variation.
Corrigé
  1. 1.
     ;  ;  ;  ;  ;  ;  ;  ;  ; .
  2. 2.
    Les points descendent : la suite semble .

Exercice 16 — Le carré ou la puissance ?

Pour tout entier , on pose et .

  1. 1.
    Afficher côte à côte les termes à et à .
  2. 2.
    Pour quelles valeurs de a-t-on  ?  ?
  3. 3.
    Que peut-on conjecturer pour  ?
Corrigé
  1. 1.
  2. 2.
    seulement pour  ; pour et .
  3. 3.
    On conjecture que, pour ,  : l'écart grandit vite.

V Programmer en Python

Exercice 17 — Écrire la fonction

La suite est définie par et .

  1. 1.
    Écrire une fonction terme_v(n) qui renvoie .
  2. 2.
    Que renvoie terme_v(10) ?
Corrigé
def terme_v(n):
    v = 4
    for i in range(n):
        v = 3*v - 5
    return v

terme_v(10) renvoie .

Exercice 18 — Lire un programme

On considère la fonction ci-dessous.

def mystere(n):
    u = 5
    for i in range(n):
        u = u/2 + 3
    return u
  1. 1.
    Quelle suite cette fonction calcule-t-elle ? Donner son premier terme et sa relation de récurrence.
  2. 2.
    Calculer à la main ce que renvoient mystere(1), mystere(2) et mystere(3).
Corrigé
  1. 1.
    La suite définie par et  : la fonction renvoie .
  2. 2.
     ;  ; .

Exercice 19 — Une relation qui dépend de

La suite est définie par et .

def terme_w(n):
    w = 0
    for i in range(n):
        w = ..........
    return w
  1. 1.
    Calculer , et .
  2. 2.
    Compléter la fonction (dans la boucle, i joue le rôle de ).
  3. 3.
    Que renvoie terme_w(10) ?
Corrigé
  1. 1.
     ;  ; .
  2. 2.
    Ligne à compléter : w = w + 2*i + 3.
  3. 3.
    terme_w(10) renvoie .

→ À la première boucle, i vaut  : on calcule bien à partir de .

Exercice 20 — La suite de Fibonacci

La suite est définie par , et, pour tout ,  : chaque terme est la somme des deux précédents.

def fibo(n):
    a = 1
    b = 1
    for i in range(n-1):
        a, b = b, ..........
    return b
  1. 1.
    Calculer à .
  2. 2.
    Compléter la fonction (a et b contiennent deux termes qui se suivent) pour qu'elle renvoie , pour .
  3. 3.
    Que renvoie fibo(20) ?
Corrigé
  1. 1.
     ;  ;  ;  ; .
  2. 2.
    Ligne à compléter : a, b = b, a + b (le nouveau terme est la somme des deux précédents).
  3. 3.
    fibo(20) renvoie .

VI Représentation graphique

Exercice 21 — Représenter une suite récurrente

La suite est définie par et .

  1. 1.
    Dresser le tableau des termes à .
  2. 2.
    Représenter ces termes dans un repère.
  3. 3.
    Conjecturer le sens de variation de la suite.
Corrigé
  1. 1.
     ;  ;  ;  ;  ; .
  2. 2.
    Voir le graphique.
  3. 3.
    Les points montent : la suite semble (et se rapprocher de ).

Exercice 22 — Représenter une suite explicite

Pour tout entier , on pose .

  1. 1.
    Dresser le tableau des termes à .
  2. 2.
    Représenter ces termes dans un repère.
  3. 3.
    Décrire les variations de la suite d'après le graphique.
Corrigé
  1. 1.
     ;  ;  ;  ;  ;  ; .
  2. 2.
    Voir le graphique.
  3. 3.
    La suite , puis .

Exercice 23 — Lire un nuage de points

On a représenté les premiers termes d'une suite .

  1. 1.
    Lire , et .
  2. 2.
    Pour quels rangs a-t-on  ?
  3. 3.
    Décrire les variations de la suite sur ces premiers termes.
Corrigé
  1. 1.
     ;  ; .
  2. 2.
    pour et .
  3. 3.
    La suite croît de à , reste égale à de à , puis décroît jusqu'à .

Exercice 24 — Des points sur deux droites

Pour tout entier , on pose .

  1. 1.
    Calculer à , puis représenter ces termes.
  2. 2.
    La suite est-elle croissante ? décroissante ?
  3. 3.
    Sur quelle droite se trouvent les points de rang pair ? ceux de rang impair ?
Corrigé
  1. 1.
     ;  ;  ;  ;  ;  ; .
  2. 2.
    Ni l'un ni l'autre : mais .
  3. 3.
    Rangs pairs : , points sur  ; rangs impairs : , points sur .

VII Sens de variation : signe de

Exercice 25 — Étudier le signe de la différence

Étudier le sens de variation de chaque suite.

  1. a)
    pour tout entier naturel .
  2. b)
    et, pour tout , .
  3. c)
    pour tout entier naturel .
Corrigé
  1. a)

     : est .

  2. b)
     : est .
  3. c)

    pour  : est .

Exercice 26 — Suites décroissantes

Montrer que chaque suite est décroissante.

  1. a)
    pour tout entier naturel .
  2. b)
    et, pour tout , .
  3. c)
    pour tout entier naturel .
Corrigé
  1. a)
     : .
  2. b)
     : (avec , elle n'est pas strictement décroissante).
  3. c)
    même dénominateur

    Un numérateur négatif et un dénominateur positif : .

Exercice 27 — Conjecturer, puis démontrer

La suite est définie par et .

  1. 1.
    Calculer à et conjecturer les variations de la suite.
  2. 2.
    Exprimer et étudier son signe.
  3. 3.
    À partir de quel rang la suite est-elle croissante ?
Corrigé
  1. 1.
     ;  ;  ;  ;  : la suite semble décroître, puis croître à partir du rang .
  2. 2.
    , positif pour .
  3. 3.
    La suite est .

Exercice 28 — Un carré toujours positif

La suite est définie par et .

  1. 1.
    Sans calculer de terme, montrer que est croissante.
  2. 2.
    Calculer , et . La suite est-elle strictement croissante ?
Corrigé
  1. 1.
    (un carré) : .
  2. 2.
     ;  ; . La suite est constante à partir du rang  : .

VIII Sens de variation : quotient

Exercice 29 — Comparer le quotient à 1

Étudier le sens de variation de chaque suite.

  1. a)
  2. b)
  3. c)
    ,
Corrigé

Tous les termes sont strictement positifs.

  1. a)
     : .
  2. b)
     : .
  3. c)
    multiplier par l'inverse

    Pour on a  : .

Exercice 30 — D'autres quotients

Étudier le sens de variation de chaque suite.

  1. a)
  2. b)
    ,
  3. c)
Corrigé
  1. a)
     : .
  2. b)
    et  : ().
  3. c)
    et  : .

Exercice 31 — Choisir la méthode

Pour chaque suite, choisir entre la différence et le quotient, puis étudier son sens de variation.

  1. a)
  2. b)
  3. c)
    ,
Corrigé
  1. a)
    Quotient : et termes positifs : .
  2. b)
    Différence :  : .
  3. c)
    Quotient :  : .

Exercice 32 — Croissante à partir d'un rang

Pour tout entier , on pose .

  1. 1.
    Calculer à .
  2. 2.
    Montrer que revient à .
  3. 3.
    En déduire à partir de quel rang la suite est croissante.
Corrigé
  1. 1.
     ;  ;  ;  ; .
  2. 2.
    . Ce quotient est si , soit , soit .
  3. 3.
     ; racines et . Pour entier , dès  : .

IX Sens de variation : fonction associée

Exercice 33 — Étudier la fonction associée

Étudier le sens de variation de chaque suite, définie pour tout entier naturel .

  1. a)
  2. b)
  3. c)
Corrigé
  1. a)
     ; sur  : .
  2. b)
     ;  : .
  3. c)

     ;  ; .

    .

Exercice 34 — D'autres fonctions

Étudier le sens de variation de chaque suite, définie pour tout entier naturel .

  1. a)
  2. b)
  3. c)
Corrigé
  1. a)
     : décroît sur , croît sur  : .
  2. b)
     ;  : .
  3. c)
    , négatif pour  : .

Exercice 35 — Une erreur fréquente

La suite est définie par et , avec . Un élève affirme : «  est croissante, donc est croissante. »

  1. 1.
    Calculer , et .
  2. 2.
    Que penser de l'affirmation de l'élève ?
Corrigé
  1. 1.
     ;  ; .
  2. 2.
    La suite décroît : . La propriété ne vaut que pour une suite explicite .

Exercice 36 — Suite croissante, fonction non croissante

Pour tout entier , on pose , et sur .

  1. 1.
    Dresser le tableau de variations de sur .
  2. 2.
    Calculer et en déduire le sens de variation de .
  3. 3.
    Une suite croissante a-t-elle forcément une fonction associée croissante ?
Corrigé
  1. 1.
     : décroît sur et croît sur .
  2. 2.

     : .

  3. 3.
     : ici la suite croît alors que n'est pas croissante sur . La propriété du cours ne se renverse pas.

X Notion de limite

Exercice 37 — Conjecturer une limite

Pour chaque suite, calculer les termes indiqués, puis conjecturer sa limite.

  1. a)
     : , et .
  2. b)
     : , et .
  3. c)
     : à .
Corrigé
  1. a)
     ;  ;  : limite .
  2. b)
     ;  ;  : limite .
  3. c)
     ;  ;  ;  : .

Exercice 38 — Limite finie ou infinie

Pour chaque suite, calculer le terme de rang , de rang et de rang , puis conjecturer sa limite.

  1. a)
  2. b)
  3. c)
Corrigé
  1. a)
     ;  ;  : limite .
  2. b)
     ;  ;  : limite .
  3. c)
     ;  ;  : limite .

Exercice 39 — Avec la calculatrice

La suite est définie par et .

  1. 1.
    À la calculatrice, donner , et (arrondis à ).
  2. 2.
    Conjecturer la limite de la suite.
Corrigé
  1. 1.
     ;  ; .
  2. 2.
    On conjecture .

Exercice 40 — Alterner et converger

Pour tout entier , on pose .

  1. 1.
    Calculer , , et .
  2. 2.
    La suite change-t-elle de signe ? Semble-t-elle avoir une limite ?
Corrigé
  1. 1.
     ;  ;  ; .
  2. 2.
    Le signe change à chaque rang, mais les termes se rapprochent de  : on conjecture .

→ Une suite qui alterne peut avoir une limite : il suffit que les écarts à deviennent aussi petits que l'on veut.

XI Problèmes : déterminer un seuil

Exercice 41 — Abonnés d'une newsletter

Une newsletter compte abonnés en janvier. Chaque mois, des abonnés se désinscrivent et nouveaux s'inscrivent. On note le nombre d'abonnés au bout de mois.

  1. 1.
    Calculer et .
  2. 2.
    Justifier que .
  3. 3.
    Écrire une fonction seuil() qui renvoie le premier mois où l'on dépasse abonnés.
  4. 4.
    À l'aide de la calculatrice, donner ce mois.
Corrigé
  1. 1.
     ; .
  2. 2.
    partent : il reste  ; on ajoute .
  3. 3.
    def seuil():
        u = 3000
        n = 0
        while u <= 5000 :
            u = 0.85*u + 800
            n = n + 1
        return n
  4. 4.
    et  : .

Exercice 42 — Seuil d'une suite explicite

Pour tout entier , on pose .

  1. 1.

    Compléter la fonction pour qu'elle renvoie le plus petit tel que .

    def seuil():
        n = 0
        u = 0
        while .......... :
            n = n + 1
            u = ..........
        return n
  2. 2.
    Retrouver ce rang avec le tableau de la calculatrice.
Corrigé
  1. 1.
    while u <= 1000 : puis u = 2*n**2 + 3*n (on calcule directement le terme de rang n).
  2. 2.
    et  : .

Exercice 43 — Élimination d'un médicament

Un patient reçoit  mg d'un médicament. Chaque heure, son corps en élimine . On note la quantité, en mg, présente au bout de heures.

  1. 1.
    Calculer et , puis exprimer en fonction de .
  2. 2.
    Écrire une fonction seuil() qui renvoie le nombre d'heures au bout duquel il reste moins de  mg.
  3. 3.
    Donner ce nombre d'heures.
Corrigé
  1. 1.
     ;  ; .
  2. 2.
    def seuil():
        m = 40
        n = 0
        while m >= 5 :
            m = 0.8*m
            n = n + 1
        return n
  3. 3.
    et  : .

Exercice 44 — Qui dépasse l'autre ?

Un site compte abonnés payants et en gagne par mois ; un autre en compte et gagne d'abonnés par mois. On note et leurs abonnés au bout de mois ( et ).

def depasse():
    b = 200
    n = 0
    while b <= 500 + 40*n :
        b = 1.1*b
        n = n + 1
    return n
  1. 1.
    Expliquer ce que renvoie cette fonction.
  2. 2.
    À l'aide de la calculatrice, donner le résultat et l'interpréter.
Corrigé
  1. 1.
    Tant que , on passe au mois suivant : la fonction renvoie le premier mois où le second site a plus d'abonnés que le premier.
  2. 2.
    et  : elle renvoie  ; au bout de mois, le site à dépasse l'autre.

Exercices type bac

Exercice 45 — Automatismes (QCM)

Pour chaque question, une seule réponse est exacte.

  1. 1.

     ; alors vaut :

    a)    b)    c)    d) 

  2. 2.

    et  ; alors vaut :

    a)    b)    c)    d) 

  3. 3.

    Baisser de revient à multiplier par :

    a)    b)    c)    d) 

  4. 4.

    Si pour tout , la suite est :

    a) croissante   b) décroissante   c) constante   d) on ne peut pas savoir

  5. 5.

    La limite de semble être :

    a)    b)    c)    d) 

Corrigé

 :  ;   : puis  ;   ;   : la différence est négative ;  .

Exercice 46 — Une plateforme de covoiturage

Une plateforme locale de covoiturage compte conducteurs inscrits en janvier 2026. Chaque mois, des conducteurs se désinscrivent et nouveaux s'inscrivent. On note le nombre de conducteurs au bout de mois ; ainsi .

  1. 1.
    Calculer et , puis justifier que .
  2. 2.
    On admet que, pour tout entier , . Vérifier cette formule pour et .
  3. 3.
    Montrer que . En déduire le sens de variation de .
  4. 4.
    Conjecturer la limite de . Interpréter.
  5. 5.

    Compléter la fonction pour qu'elle renvoie le premier mois où il y a moins de conducteurs, puis donner ce mois.

    def seuil():
        u = 600
        n = 0
        while .......... :
            u = ..........
            n = n + 1
        return n
Corrigé
  1. 1.
     ; . Il reste des conducteurs, puis s'ajoutent : .
  2. 2.
     :  ;  : .
  3. 3.
    les s'éliminent
    facteur commun

    , donc la différence est négative : .

  4. 4.
    se rapproche de  : . Le nombre de conducteurs se stabiliserait vers .
  5. 5.
    while u >= 450 : et u = 0.9*u + 40. et  : la fonction renvoie , soit .

Exercice 47 — Coût moyen de fabrication

Un atelier fabrique lampes par jour (). Le coût moyen de fabrication d'une lampe, en euros, est .

  1. 1.
    Calculer , et .
  2. 2.
    On pose sur . Calculer , puis dresser le tableau de variations de .
  3. 3.
    En déduire le sens de variation de et le nombre de lampes qui rend le coût moyen le plus faible.
  4. 4.
    Pour , à partir de quel nombre de lampes le coût moyen dépasse-t-il  € ? On résoudra .
Corrigé
  1. 1.
     ;  ; .
  2. 2.

  3. 3.
    décroît jusqu'au rang , puis croît : le coût moyen est le plus faible pour ( €).
  4. 4.
    Pour , revient à , soit .  ; racines et  ; le trinôme est positif à l'extérieur des racines. Pour  : .