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Notion

Le seuil d'une suite

Le seuil d'une suite est le plus petit rang n à partir duquel les termes de la suite (uₙ) franchissent une valeur donnée (dépasser 1000, ou devenir inférieurs à 0,01). Déterminer un seuil, c'est résoudre une inéquation du type uₙ>A ou uₙ<ε. Quand uₙ a une forme explicite avec une puissance, on la résout à l'aide du logarithme ; sinon, on utilise un algorithme qui calcule les termes un à un jusqu'à ce que la condition soit remplie. Les problèmes de seuil sont fréquents au bac, notamment pour les suites géométriques convergentes et dans les questions d'algorithmique avec une boucle « Tant que ».

Définitions

Seuil
C'est le plus petit rang n tel que uₙ dépasse une valeur cible (ou passe sous elle). On le trouve par calcul successif ou par une inéquation.
Algorithme de seuil
Une boucle « Tant que la condition n'est pas atteinte » calcule les termes successifs et compte les étapes ; à la sortie, le compteur donne le seuil cherché.

Formules

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Méthodes

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Deux exercices pour vérifier

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1

Capital placé

Niveau 2 · Méthode complète
Pour uₙ = 1000× 1,05ⁿ, trouver le plus petit n avec uₙ ≥ 1500.
Voir la correction
  1. 1.
    u₈ ≈ 1477, u₉ ≈ 1551.
  2. 2.
    Seuil au rang n = 9.
Réponse : n = 9.

Méthode utilisée : On cherche le plus petit n franchissant la cible (par résolution ou en testant les termes).

2

Suite arithmétique

Niveau 2 · Méthode complète
Pour uₙ = 5 + 3n, trouver le plus petit n tel que uₙ ≥ 50.
Voir la correction
  1. 1.
    5 + 3n ≥ 50 ⇔ 3n ≥ 45 ⇔ n ≥ 15.
  2. 2.
    Seuil au rang n = 15.
Réponse : n = 15.
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Questions fréquentes

C'est quoi le seuil d'une suite ?

C'est le premier rang à partir duquel la suite dépasse (ou descend sous) une valeur donnée. Par exemple, à partir de quelle année un capital dépasse 1500 €.

Comment le trouver ?

Soit on calcule les termes un par un jusqu'à franchir la cible, soit on résout l'inéquation uₙ ≥ S (avec le logarithme pour une suite géométrique).

Pourquoi parle-t-on d'algorithme de seuil ?

Parce qu'on l'écrit souvent en Python avec une boucle while : on avance dans la suite tant qu'on n'a pas atteint la cible, en comptant les étapes.

Comment déterminer un seuil par le calcul ?

On résout l'inéquation correspondante (par exemple uₙ > A) quand c'est possible, sinon on teste les termes successifs jusqu'à franchir le seuil.

À quoi sert la recherche d'un seuil ?

À répondre à des questions du type « à partir de quelle année la population dépasse un million ? » : on cherche le premier rang qui franchit une valeur.

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