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Partie 1 : Analyse
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Partie 2 : Statistiques et probabilités

Partie 3 : Géométrie

Partie 4 : Analyse

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Chapitre 9
TP Info

Suite géométrique complexe

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Énoncé
Soient et deux nombres réels et le nombre complexe défini par .
On définit la suite de nombres complexes vérifiant et la relation, valable pour tout entier naturel , .

Questions préliminaires

On choisit ici .

1. Calculer , , et .

2. En déduire , , et .

3. Déterminer le sens de variation de la suite .

4. Conjecturer, pour tout entier naturel , une expression de en fonction de .
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Objectif

Se familiariser avec les suites géométriques complexes et étudier le sens de variation de la suite des modules, en utilisant une des deux méthodes.
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Méthode de résolution 1
Geogebra

On choisit ici .
On veut créer un tableau donnant les différentes valeurs de , , et pour allant de 0 à 15, puis afficher la ligne brisée formée par les points d'affixe .

1. Reproduire le tableau suivant dans GeoGebra.

Placeholder pour Tableau montrant une méthode de résolution numérique itérative avec colonnes : itération, valeur complexe, partie réelle, imaginaire et module.Tableau montrant une méthode de résolution numérique itérative avec colonnes : itération, valeur complexe, partie réelle, imaginaire et module.

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2. a. On a saisi dans la cellule B3 la formule et dans la cellule C2 la formule .
Quelles formules doit‑on saisir dans les cellules D2 et E2 pour obtenir toutes les valeurs voulues en étirant ces formules vers le bas ?

b. Créer une ligne brisée à partir des colonnes C et D et observer le graphique obtenu. Quelle figure observe‑t‑on ?

3. Quel est le sens de variation de  ?

4. Que se passe‑t‑il pour lorsque l'on choisit  ?
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Méthode de résolution 2
Python

1. Le code suivant définit une fonction qui permet de calculer les différents termes de la suite avec .
from math import sqrt
q = complex(1, 1)
def suite(n):
	z = 1
  for k in range(n):
  	z = z*q
    return z

a. Vérifier que ce programme permet de confirmer les calculs de la question préliminaire.

b. Modifier le code afin qu'il corresponde à l'étude de la suite lorsque .

Remarque
Dans le langage Python, le nombre complexe est noté .

2. Écrire une fonction permettant de renvoyer la partie réelle et la partie imaginaire de lorsqu'on saisit .
Aide
Les commandes z.real et z.imag permettent d'obtenir la partie réelle et la partie imaginaire de .

3. Écrire une boucle qui calcule et affiche les valeurs successives de , pour allant de 0 à 10. Conjecturer alors le sens de variation de .

4. Que remarque‑t‑on pour lorsqu'on prend  ?
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Pour aller plus loin

On admet que si est une suite géométrique de raison , alors, pour tout entier naturel , .

1. Ce résultat est‑il cohérent avec la formule conjecturée dans la question préliminaire 4 ?

2. En déduire, pour tout entier naturel , une expression de en fonction de lorsque .

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