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Leçon

Suites numériques en Première : cours et exercices corrigés

Carte mentale de Suites numériques en Première, synthèse du programme de mathématiques
Objectif : Une suite associe un nombre à chaque entier de son domaine. Pour résoudre un exercice, commencez par identifier sa définition : formule explicite, relation de récurrence, modèle arithmétique ou géométrique. À la fin, vous saurez choisir la bonne propriété, conduire un calcul lisible et repérer une réponse incohérente.

Comprendre la notion avant d’appliquer une formule

Une formule explicite calcule directement uₙ à partir de n. Une relation de récurrence calcule un terme à partir d’un terme précédent. Une suite arithmétique ajoute une raison r : uₙ₊₁ = uₙ + r. Une suite géométrique multiplie par une raison q : uₙ₊₁ = q uₙ. Le sens de variation dépend de la différence uₙ₊₁ − uₙ ou, dans certains cas, du quotient uₙ₊₁/uₙ.

Le programme de Première ne demande pas seulement de restituer une formule. Il faut passer d’une représentation à une autre, expliquer une démarche et vérifier le résultat. Dans un exercice, commencez donc par écrire les données, l’objet recherché et la propriété qui relie les deux. Cette phrase de préparation évite la plupart des calculs lancés sans direction.

Les notions et formules à maîtriser

Repère Ce qu’il signifie
Explicite uₙ = f(n) permet un calcul direct.
Récurrence uₙ₊₁ = F(uₙ) exige un terme initial.
Arithmétique uₙ = u₀ + nr lorsque l’indice initial est 0.
Géométrique uₙ = u₀qⁿ lorsque l’indice initial est 0.

Ce tableau sert de référence, mais une formule n’est valable que si ses conditions sont remplies. Avant de remplacer des lettres par des nombres, contrôlez le domaine, les signes, l’indice initial ou la population de référence selon le chapitre. Conservez les valeurs exactes pendant le calcul et n’arrondissez qu’à la fin si le contexte l’exige.

Une méthode en quatre étapes pour résoudre les exercices

Étape Action Contrôle attendu
1 Repérer Noter l’indice initial et le mode de définition.
2 Calculer Écrire les premiers termes sans sauter d’indice.
3 Modéliser Traduire une variation additive ou multiplicative.
4 Vérifier Comparer la formule générale aux premiers termes.

Une rédaction efficace sépare les étapes : propriété utilisée, calcul, conclusion. Le résultat doit être accompagné de son sens. Une valeur numérique sans phrase finale peut être exacte mais ne répond pas complètement à une question de variation, de probabilité, de géométrie ou de modélisation.

Exemple corrigé pas à pas

Énoncé. Une population compte 1 200 individus et augmente de 3 % par an. On note uₙ la population prévue après n années. Exprimez uₙ puis estimez u₅.

  1. Une hausse de 3 % correspond au coefficient multiplicateur 1,03.
  2. La relation est uₙ₊₁ = 1,03uₙ avec u₀ = 1 200.
  3. La suite est géométrique : uₙ = 1 200 × 1,03ⁿ.
  4. u₅ ≈ 1 391,13 ; selon le contexte, on annonce environ 1 391 individus.
Contrôle rapide : reprenez le résultat par une seconde voie simple : substitution, signe, ordre de grandeur, lecture graphique ou somme des probabilités. Ce contrôle n’est pas une décoration ; il détecte une erreur de signe, d’indice ou de population avant la conclusion.

Les erreurs qui font perdre des points

  • Ajouter 0,03 au lieu de multiplier par 1,03.
  • Oublier de préciser l’indice initial dans la formule.
  • Confondre différence constante et quotient constant.
  • Arrondir à chaque étape, ce qui accumule les erreurs.

Pour corriger durablement une erreur, notez sa cause et non seulement la bonne réponse. Écrivez par exemple « j’ai utilisé la réciproque sans la prouver » ou « j’ai changé de population de référence ». Une trace précise permet de reconnaître la même erreur dans un autre exercice, même lorsque les nombres changent.

Exercice d’application immédiate

Une suite arithmétique vérifie u₀ = 5 et r = -2. Calculez u₄ et indiquez son sens de variation.

Afficher la correction

u₄ = 5 + 4×(-2) = -3. Comme la raison est négative, la suite est strictement décroissante.

Refaites ensuite le calcul sans regarder. Si vous retrouvez seulement la réponse finale, l’apprentissage reste fragile : vous devez pouvoir justifier la propriété choisie et le contrôle effectué.

Réviser avec la carte mentale associée

Utilisez la carte mentale « Suites numériques en Première » après le cours, pas avant. Cachez les branches, restituez les formules et associez à chacune une condition d’emploi. Revenez ensuite à l’exemple corrigé et modifiez une donnée : cette variation oblige à comprendre la méthode au lieu de mémoriser une suite de symboles.

Ce que cette leçon couvre — et ce qu’elle ne remplace pas

Cette leçon couvre les connaissances et gestes essentiels attendus dans le programme de spécialité de Première applicable à la rentrée 2026. Elle ne remplace pas une série progressive d’exercices ni les démonstrations demandées par votre professeur. Pour préparer l’épreuve anticipée, entraînez aussi les automatismes sans calculatrice et les problèmes où plusieurs chapitres sont mobilisés ensemble.

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