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Suite des nombres impairs

On considère la suite des nombres impairs, 1, 3, 5, 7 …

Sommaire

Activité complèteSuite des nombres impairs
Étape par étapeQuestions 1 et 2Question 3Question 4

Activité complète

Suite des nombres impairs

On considère la suite des nombres impairs, 1, 3, 5, 7 …
On nomme ces termes successivement 
I1,I2,I3,I4,...I_1, I_2, I_3, I_4, ...I1​,I2​,I3​,I4​,...
de sorte que 
I1=1;I2=3;I3=5;...I_1=1 ; I_2=3 ; I_3=5;...I1​=1;I2​=3;I3​=5;...
1. Premiers calculs
    a.Compléter les égalités suivantes.
\(I_4=\_\_\)\(I_{\_\_}=15\)\(I_{10}=\_\_\)\(I_{100}=\_\_\)
    b. Si \(n\) désigne un entier naturel non nul, on note \(I_n\) le  \(n^{\text{ieme}}\) nombre impair. Donner, sans démonstration, une formule pour exprimer
InI_nIn​
 en fonction de
nnn
. 
2. Application   a.Calculer 
I1 000,I347 et I5 009I_{1\ 000}, I_{347} \text{ et }I_{5\ 009}I1 000​,I347​ et I5 009​
.  
    b.Avec ces notations, calculer en fonction de 
nnn
les nombres :  
In+1,In+1,I2n,2In et I2n−1I_{n+1}, I_n+1, I_{2n}, 2I_n \text{ et }I_{2n-1}In+1​,In​+1,I2n​,2In​ et I2n−1​
3. Sommes de nombres impairs
On note
S1=I1=1; S2=I1+I2=1+3=4S_1=I_1=1 ;\ S_2=I_1+I_2=1+3=4S1​=I1​=1; S2​=I1​+I2​=1+3=4
, et plus généralement, 
Sn=I1+I2+I3+...+InS_n=I_1+I_2+I_3+...+I_nSn​=I1​+I2​+I3​+...+In​
.a.Recopier et compléter le tableau suivant.
    b.En déduire une relation entre 
Sn+1,Sn et In+1S_{n+1}, S_n \text{ et }I_{n+1}Sn+1​,Sn​ et In+1​
.  c.En observant les résultats du tableau, conjecturer une expression de
SnS_nSn​
 en fonction de 
nnn
. 
4. Preuve géométrique
Dans le schéma suivant, chaque carreau est de côté\(\text{1}\).
a.Expliquer pourquoi le schéma ci-dessus peut représenter la somme des
3\text 33
premiers entiers naturels impairs.b.Est-il possible de réorganiser les carreaux pour obtenir un carré ?c.Utiliser la question précédente pour justifier la conjecture faite dans la partie 3.
    d.Application : calculer 
1+3+5+7+...+2 0251+3+5+7+...+2\ 0251+3+5+7+...+2 025
. 

Étape par étape

Questions 1 et 2

Énoncé
On considère la suite des nombres impairs, 1, 3, 5, 7 …
On nomme ces termes successivement 
I1,I2,I3,I4,...I_1, I_2, I_3, I_4, ...I1​,I2​,I3​,I4​,...
de sorte que 
I1=1;I2=3;I3=5;...I_1=1 ; I_2=3 ; I_3=5;...I1​=1;I2​=3;I3​=5;...
Question 1. Premiers calculs
    a.Compléter les égalités suivantes.
\(I_4=\_\_\)\(I_{\_\_}=15\)\(I_{10}=\_\_\)\(I_{100}=\_\_\)
    b. Si \(n\) désigne un entier naturel non nul, on note \(I_n\) le  \(n^{\text{ieme}}\) nombre impair. Donner, sans démonstration, une formule pour exprimer
InI_nIn​
 en fonction de
nnn
. 
Question 2. Application   a.Calculer 
I1 000,I347 et I5 009I_{1\ 000}, I_{347} \text{ et }I_{5\ 009}I1 000​,I347​ et I5 009​
.  
    b.Avec ces notations, calculer en fonction de 
nnn
les nombres :  
In+1,In+1,I2n,2In et I2n−1I_{n+1}, I_n+1, I_{2n}, 2I_n \text{ et }I_{2n-1}In+1​,In​+1,I2n​,2In​ et I2n−1​

Question 3

Énoncé
On considère la suite des nombres impairs, 1, 3, 5, 7 …
On nomme ces termes successivement 
I1,I2,I3,I4,...I_1, I_2, I_3, I_4, ...I1​,I2​,I3​,I4​,...
de sorte que 
I1=1;I2=3;I3=5;...I_1=1 ; I_2=3 ; I_3=5;...I1​=1;I2​=3;I3​=5;...
Question 3. Sommes de nombres impairs
On note
S1=I1=1; S2=I1+I2=1+3=4S_1=I_1=1 ;\ S_2=I_1+I_2=1+3=4S1​=I1​=1; S2​=I1​+I2​=1+3=4
, et plus généralement, 
Sn=I1+I2+I3+...+InS_n=I_1+I_2+I_3+...+I_nSn​=I1​+I2​+I3​+...+In​
.
a.Recopier et compléter le tableau suivant.
    b.En déduire une relation entre 
Sn+1,Sn et In+1S_{n+1}, S_n \text{ et }I_{n+1}Sn+1​,Sn​ et In+1​
.  c.En observant les résultats du tableau, conjecturer une expression de
SnS_nSn​
 en fonction de 
nnn
.

Question 4

Énoncé
On considère la suite des nombres impairs, 1, 3, 5, 7 …
On nomme ces termes successivement 
I1,I2,I3,I4,...I_1, I_2, I_3, I_4, ...I1​,I2​,I3​,I4​,...
de sorte que 
I1=1;I2=3;I3=5;...I_1=1 ; I_2=3 ; I_3=5;...I1​=1;I2​=3;I3​=5;...
Question 4. Preuve géométrique
Dans le schéma suivant, chaque carreau est de côté\(\text{1}\).
a.Expliquer pourquoi le schéma ci-dessus peut représenter la somme des
3\text 33
premiers entiers naturels impairs.
b.Est-il possible de réorganiser les carreaux pour obtenir un carré ?
c.Utiliser la question précédente pour justifier la conjecture faite dans la partie 3.
d.Application : calculer 
1+3+5+7+...+2 0251+3+5+7+...+2\ 0251+3+5+7+...+2 025
.