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Méthode · Terminale spé maths

Trouver le seuil d'une suite

Trouver le seuil d'une suite, c'est répondre à la question « à partir de quel rang la suite dépasse-t-elle telle valeur ? ». La réponse est un entier. Deux approches : calculer les termes successifs jusqu'au franchissement, ce qui marche toujours, ou résoudre directement l'inéquation uₙ ≥ S, possible pour les suites géométriques à l'aide du logarithme. Dans les deux cas, il faut vérifier que le rang précédent ne convenait pas encore : c'est ce qui établit qu'on a bien trouvé le plus petit.

Les étapes

  1. 1

    Calculer les termes

    On évalue u₀, u₁, u₂, …
  2. 2

    Repérer le franchissement

    Le premier nuₙ dépasse la cible.
  3. 3

    Conclure

    On donne ce rang n.

Exemple corrigé

Pour uₙ = 1000× 1,05ⁿ, trouver le plus petit n tel que uₙ ≥ 1500.

  1. 1.u₈ = 1000× 1,05⁸ ≈ 1477 (< 1500).
  2. 2.u₉ = 1000× 1,05⁹ ≈ 1551 (≥ 1500).
  3. 3.Le seuil est atteint au rang n = 9.
Résultat : n = 9.

Deuxième exemple

Pour uₙ = 500 × 1,2ⁿ, trouver le plus petit n tel que uₙ ≥ 2 000.

  1. 1.On résout 1,2ⁿ ≥ 4, soit n ≥ (ln 4)/(ln 1,2).
  2. 2.ln 4 ≈ 1,386 et ln 1,2 ≈ 0,182, donc n ≥ 7,6.
  3. 3.Le plus petit entier convenable est 8 : u₇ ≈ 1 792 est insuffisant, u₈ ≈ 2 150 convient.
Résultat : n = 8.

Piège à éviter

Vérifier que le terme précédent ne franchissait pas encore le seuil.

Questions fréquentes

Quand utiliser le logarithme plutôt que le calcul terme à terme ?
Dès que le seuil est éloigné : pour un rang de l'ordre de la centaine, le calcul terme à terme devient impraticable à la main.
Comment écrire l'algorithme correspondant ?
Avec une boucle « tant que » : tant que la suite n'a pas atteint la cible, on remplace le terme courant par le suivant et on incrémente un compteur.
Que faire si la suite est décroissante ?
On cherche le premier rang passant sous le seuil, et l'inégalité change de sens : le logarithme d'une raison inférieure à 1 étant négatif, la division inverse le sens de l'inéquation.

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