M05 - Suites arithmétiques et géométriques


1. Les deux suites du programme

ArithmétiqueGéométrique
Passage d’un terme au suivanton ajoute : on multiplie par :
Terme général
Avec connu
Somme ()
Prouver le type = constante = constante
Situation typiqueAugmentation fixe (+1000 par niveau, −0,21 m/an)Augmentation en pourcentage (+34 %/an → ; −2,5 % → )

Comparaison avec :

012345678
Arithmétique 101520253035404550
Géométrique 101316,92228,637,148,362,781,6

L’arithmétique monte régulièrement (droite), la géométrique s’envole (exponentielle) dès que .

2. Résoudre « à partir de quand ? » (seuil)

Arithmétique : inéquation du 1er degré. Falaise à 15 m qui recule de 0,21 m/an : → n = 24 ans.

Géométrique : on utilise le logarithme : .

Si , alors et l'inégalité change de sens quand on divise.

Exemples BTS :

  • RAM : → n = 19.
  • Falaise à −2,5 %/an : → n = 17 (, ).
  • → n = 10.

3. Exercice

Un jeu vidéo : le coût du niveau est . Coût total des niveaux 0 à 20 ?

4. Lien avec l’informatique

Croissance de la puissance des processeurs (loi de Moore ≈ géométrique), du volume de données, intérêts composés, complexité des algorithmes (une boucle qui double à chaque tour = géométrique), nombre de sous-réseaux quand on emprunte bits (R04 - Sous-réseaux et VLSM).

5. Script : scripts/maths/suites_et_matrices.py

python3 suites_et_matrices.py arith 15 -0.21 24        # u24 et somme
python3 suites_et_matrices.py geo 450 1.5 20           # u20 et somme des niveaux 0 à 20
python3 suites_et_matrices.py seuil-geo 4 1.34 1000    # → n = 19
python3 suites_et_matrices.py seuil-geo 15 0.975 10    # → n = 17 (suite décroissante)

Python direct : import math; math.log(250) / math.log(1.34).

Voir aussi