1ère – E3C2 – Spécimen 3 – Suites

Spécimen 3 – Suites

E3C2 – 1ère

Exercice 

Bob s’est fixé un objectif : participer à un marathon qui aura lieu très bientôt dans sa ville.

Pour cela, il désire programmer sa préparation au marathon de la manière suivante :

  • lors du premier entraînement, il décide de courir $20$ km ;
  • il augmente ensuite, à chaque entraînement, la distance à courir de $5 \%$.

On peut modéliser la distance parcourue lors de ses entraînements par une suite $\left(d_n\right)$, où, pour tout entier naturel $n$ non nul, le nombre $d_n$ désigne la distance à courir en kilomètre, lors de son $n$-ième entraînement.
On a ainsi $d_1 = 20$.

  1. Calculer $d_2$, puis vérifier que $d_3 = 22,05$.
    $\quad$
  2. Pour tout entier naturel $n$ non nul, exprimer $d_{n+1}$ en fonction de $d_n$.
    $\quad$
  3. Justifier que, pour tout entier naturel $n\pg 1$, $d_n=20\times 1,05^{n-1}$.
    $\quad$
  4. Quelle distance, arrondie à $1$ m près, va courir Bob lors de son $10^{\e}$ entraînement ?
    $\quad$
  5. La distance à courir lors d’un marathon est de $42,195$ km. Bob estime qu’il sera prêt pour la course, s’il parvient à courir au moins $43$ km lors d’un de ses entraînements.
    Recopier et compléter le script suivant, écrit en langage Python, dont la valeur de $n$, après exécution de ce script, est le nombre minimal d’entraînements permettant à Bob d’être prêt pour le marathon.
    $$\begin{array}{|l|}
    \hline
    \text{n = 1}\\
    \text{d = 20}\\
    \textbf{while } \ldots\ldots\ldots\ldots\ldots :\\
    \quad \text{n = $\ldots\ldots\ldots\ldots\ldots$}\\
    \quad \text{d = 1,05 * d}\\
    \hline
    \end{array}$$
    $\quad$

$\quad$

Correction

  1. On a :
    $\begin{align*} d_2&=\left(1+\dfrac{5}{100}\right) d_1 \\
    &=1,05\times 20 \\
    &=21\end{align*}$
    Et
    $\begin{align*} d_3&=\left(1+\dfrac{5}{100}\right) d_2 \\
    &=1,05\times 21 \\
    &=22,05\end{align*}$
    $\quad$
  2. Pour tout entier naturel $n$ non nul on a $d_{n+1}=1,05d_n$.
    $\quad$
  3. La suite $\left(d_n\right)$ est donc géométrique de raison $q=1,05$ et de premier terme $d_1=20$.
    Par conséquent, pour tout entier naturel $n$ non nul, on a $d_n=20\times 1,05^{n-1}$.
    $\quad$
  4. On veut calculer :
    $\begin{align*} d_{10}&=20\times 1,05^{10-1} \\
    &=20\times 1,05^9 \\
    &\approx 31,027\end{align*}$
    Bob va courir environ $31,027$ km lors de son $10^{\e}$ entraînement.
    $\quad$
  5. On obtient le script suivant :
    $$\begin{array}{|l|}
    \hline
    \text{n = 1}\\
    \text{d = 20}\\
    \textbf{while } \text{d < 43 :}\phantom{123456}\\
    \quad \text{n = n + 1}\\
    \quad \text{d = 1,05 * d}\\
    \hline
    \end{array}$$
    $\quad$

[collapse]

$\quad$