Adloun

L'inégalité de Bernoulli, et son hypothèse

Exercice · niveau 2 · mathématiques approfondies (ECG 1re année), chapitre 1 — Raisonnement et vocabulaire ensembliste · Récurrence

Énoncé

Démontrer par récurrence que pour tout et tout réel . À quel endroit précis de la démonstration l'hypothèse sert-elle ?

Corrigé

Fixons et notons la proposition .

Initialisation. : et . L'inégalité est vraie (comme égalité).

Hérédité. Soit fixé, et supposons . Comme , le nombre est positif ou nul ; on peut donc multiplier l'inégalité par sans en changer le sens : Or , et puisque et . Donc ce qui est .

Conclusion. est vraie pour tout .

Où sert l'hypothèse. À une seule ligne : celle où l'on multiplie par . Multiplier une inégalité par un nombre négatif la renverse, et toute la récurrence s'effondrerait. L'hypothèse n'est pas décorative : pour et , on a tandis que , et est faux.

Le point à retenir. Dans une récurrence, on doit savoir nommer l'endroit où chaque hypothèse est consommée. Celle qui ne sert nulle part est de trop ; celle qu'on oublie de vérifier produit une démonstration qui semble tourner et conclut faux.

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