Première non-spécialité

Suites géométriques et évolutions relatives — 10 exercices corrigés

Dix exercices progressifs : lecture de données, calculs inverses, comparaison, justification et synthèse, avec un corrigé spécifique à chaque question.

L'essentiel à retenir

  • Une suite géométrique positive multiplie chaque terme par q>0.
  • À partir de zéro : uₙ=u₀qⁿ ; à partir de 1 : uₙ=u₁qⁿ⁻¹.
  • Les coefficients composent les évolutions ; un ajout fixe peut empêcher le modèle géométrique.

Exercice 1 — Indice et taux global

Un indice vaut 500 en 2026 et augmente de 8 %/an. 1. Donner récurrence, terme et prévision 2029 au dixième. 2. Hausse globale égale à 24 % ?
Corrigé détaillé
1. q=1,08 ; uₙ₊₁=1,08 uₙ ; uₙ=500 × 1,08ⁿ. u₃=629,856≈629,9. 2. 1,08³−1=0,259712, hausse 25,9712 %, pas 24 % : les bases successives augmentent.

Exercice 2 — Décote et pertes en euros

Un matériel de 24000 € perd 15 %/an. 1. Donner vₙ, v₂ et v₄ au centime. 2. Comparer les pertes des deux premières années.
Corrigé détaillé
1. vₙ=24000 × 0,85ⁿ ; v₂=17340 € ; v₄=12528,15 €. 2. v₁=20400 ; pertes 3600 puis 3060 €. Le taux reste constant, pas la perte absolue.

Exercice 3 — Concentration et tableau de seuil

1000 mg/L diminuent de 20 %/cycle. 1. Donner cₙ et tableau pour n=4,5,6,7 au dixième. 2. Premier cycle strictement sous 250 mg/L ?
Corrigé détaillé
1. cₙ=1000 × 0,8ⁿ.
n4567
cₙ (mg/L) arrondi409,6327,7262,1209,7
2. Les valeurs exactes c₆=262,144≥250 et c₇=209,7152<250, avec décroissance, donnent 7 cycles. Ne pas arrondir à chaque cycle.

Exercice 4 — Retrouver une raison positive

Suite géométrique positive : u₂=72, u₄=162. 1. Trouver q et u₀. 2. Calculer u₅ et taux par étape.
Corrigé détaillé
1. q²=162/72=2,25 ; q>0 donne q=1,5. u₀=72/2,25=32. 2. uₙ=32 × 1,5ⁿ ; u₅=243, aussi 162 × 1,5. Le taux est +50 %.

Exercice 5 — Rebonds et conversion

Balle lâchée de 2 m, chaque rebond atteint 60 % de la hauteur précédente. 1. Donner hₙ, h₁, h₃ et h₄ en cm. 2. Premier rebond sous 30 cm ?
Corrigé détaillé
1. hₙ=2 × 0,6ⁿ mètres ; h₁ = 120 cm ; h₃ = 43,2 cm ; h₄ = 25,92 cm. 2. La suite décroît ; h₃>30 et h₄<30, donc quatrième rebond. On parle de hauteur maximale, pas de distance parcourue.

Exercice 6 — Terme ou cumul d’invitations

10 invitations au jour 1, nombre doublé chaque jour pendant 6 jours. 1. Formule et dernier terme. 2. Total et plafond de 600 invitations ?
Corrigé détaillé
1. aₙ=10 × 2ⁿ⁻¹ ; a₆=320. 2. 10+20+40+80+160+320=630, soit 30 de trop. À cinq jours le cumul est 310 ; 320 ne représente que le sixième jour.

Exercice 7 — Comparer additive et multiplicative

Deux indices partent de 200 ; A gagne 30/an et B augmente de 10 %/an. 1. Formules et tableau en 1,5,8,9 au dixième. 2. Parmi ces années, où B dépasse-t-il A ?
Corrigé détaillé
1. Aₙ=200+30 n, arithmétique ; Bₙ=200 × 1,1ⁿ, géométrique.
n1589
Aₙ230350440470
Bₙ arrondi220,0322,1428,7471,6
2. Seulement en 9 parmi les rangs étudiés : B₉=471,5895382>470. Le tableau ne prouve pas le classement pour tous les rangs.

Exercice 8 — Trois modèles à distinguer

n0123
A40506070
B406090135
C406085115
1. Identifier arithmétique et géométrique. 2. Prévoir au rang 4 et discuter C.
Corrigé détaillé
1. A : différences 10,10,10, arithmétique. B : quotients 1,5,1,5,1,5, géométrique. 2. A₄=80 ; B₄=202,5. C a différences 20,25,30 et quotients 1,5 puis 85/60≈1,417 : ni l’une ni l’autre. Un terme suivant exige une autre hypothèse.

Exercice 9 — Taux moyen à reconstituer

Indice 1000 en 2026, 1728 en 2029, hausse annuelle constante. 1. Équation pour q>0 ; vérifier q=1,2. 2. Valeurs intermédiaires et comparaison des taux annuel/global.
Corrigé détaillé
1. Trois évolutions : 1000 q³=1728 ; 1,2³=1,728, donc q=1,2, unique positif. 2. 2027 :1200 ; 2028 :1440. Taux annuel 20 %, global 72,8 %, non 60 %.

Exercice 10 — Distinguer un ajout fixe d’une évolution relative

Une cuve contient 100 L. Chaque jour on retire 25 % puis on ajoute 20 L. On note uₙ le volume après n jours. 1. Donner la récurrence, calculer u₁ et u₂, puis montrer par les quotients que cette suite n’est pas géométrique. 2. Avec un volume initial inconnu V, quel volume initial permettrait de garder le même volume après une journée ? Vérifier qu’il resterait alors constant les jours suivants.
Corrigé détaillé
1. uₙ₊₁=0,75uₙ+20 ; u₁=95 L ; u₂=91,25 L. Les quotients 95/100=0,95 et 91,25/95≈0,9605 sont différents : la suite n’est pas géométrique. 2. Il faut 0,75V+20=V, donc 0,25V=20 et V=80 L. On vérifie 0,75×80+20=80. Chaque jour reproduit le même calcul : le volume resterait 80 L. Une suite constante positive est géométrique de raison 1, mais ce n’était pas le cas avec le volume initial 100 L.