تخطي للذهاب إلى المحتوى
محتوى الدورة
📈
الأولى باكالوريا علوم (خيار عربي & BIOF) 1ère Bac BIOF & Arabe • Maroc الرياضيات • المتتاليات العددية (أساس 2Bac) Maths • Les Suites Numériques (Socle 2Bac)

المتتاليات العددية: المكبورة، الرتابة، الحسابية، الهندسية والمتتالية المساعدة (v_n) Les Suites Numériques : Bornées, Monotonie, Arithmétiques, Géométriques & Suites Auxiliaires

🌱 مكتشف المتتاليات
0 XP ⚡ / 1000
🏆 0/4
العمود الفقري للامتحان الوطني في الثانية باكالوريا • من الصفر إلى التميز Le Pilier de l'Examen National 2ème Bac • Du Débutant à l'Excellence

ما هي المتتالية العددية؟ وكيف تحسم تمرين المتتاليات في الفرض والوطني؟ 📈 Qu'est-ce qu'une Suite Numérique et comment maîtriser 100% des exercices ? 📈

تخيل أن الدالة العادية f(x) هي منحدر أملس يمشي عليه كل عدد حقيقي x ∈ ℝ، بينما المتتالية العددية (u_n) هي سلّم (درج) مرقم بالأعداد الصحيحة الطبيعية فقط n ∈ ℕ = {0, 1, 2, 3, ...}! في كل درجة n توجد قيمة تسمى الحد ذا الرتبة n ونرمز له بـ u_n. في هذا الدرس ستتعلم أسرار التأطير بالترجع، دراسة الرتابة، المتتاليات الحسابية والهندسية، وسر المتتالية المساعدة (v_n)! Imagine qu'une fonction f(x) est une rampe continue sur ℝ, tandis qu'une suite numérique (u_n) est un escalier dont les marches sont numérotées uniquement par des entiers naturels n ∈ ℕ = {0, 1, 2, ...} ! À chaque marche n est associé un nombre u_n appelé terme d'indice (ou de rang) n. Maîtriser ce chapitre en 1ère Bac, c'est déjà assurer 4 points à l'Examen National de 2ème Bac !

المحطة 1 : طريقتا توليد متتالية عددية (الصريحة والترجعية) ÉTAPE 1 : GÉNÉRER UNE SUITE (EXPLICITE VS RÉCURRENTE) 🪜

الفرق الجوهري بين المتتالية الصريحة والمتتالية الترجعية! Formule Explicite (Téléportation) vs Récurrente (Dominos) !

1️⃣ المتتالية المعرفة بصيغة صريحة (Suite explicite : u_n = f(n)) 1️⃣ Suite définie par une formule explicite (u_n = f(n))

يُكتب الحد العام u_n مباشرة بدلالة n. هي مثل آلة الانتقال الفوري: يمكنك حساب u_{100} مباشرة بتعويض n = 100 دون الحاجة لمعرفة الحدود السابقة!
• مثال: u_n = 2n + 3 ➔ u_0 = 2(0)+3 = 3 ، و u_{100} = 2(100)+3 = 203.
Le terme u_n est donné directement en fonction de n. C'est la téléportation directe : on peut calculer u_{100} immédiatement en remplaçant n par 100 !
• Exemple : u_n = 2n + 3 ➔ u_0 = 3 et u_{100} = 2(100)+3 = 203.

2️⃣ المتتالية الترجعية (Suite récurrente : u_{n+1} = f(u_n)) 2️⃣ Suite définie par récurrence (u_{n+1} = f(u_n))

نُعطي الحد الأول u_0 وعلاقة تربط كل حد بالحد الذي قبله. هي مثل درجات السلّم أو أحجار الدومينو: لحساب u_3 يجب حتماً حساب u_1 ثم u_2 أولاً!
• مثال: u_0 = 2 و u_{n+1} = 5u_n − 7:
من أجل n=0: u_1 = 5u_0 − 7 = 5(2)−7 = 3 | من أجل n=1: u_2 = 5u_1 − 7 = 5(3)−7 = 8.
On donne le premier terme u_0 et une relation liant u_{n+1} à u_n. Pour calculer u_3, on doit obligatoirement calculer u_1 puis u_2 étape par étape !
• Exemple : u_0 = 2 et u_{n+1} = 5u_n − 7 ➔ u_1 = 5(2)−7 = 3, puis u_2 = 5(3)−7 = 8, puis u_3 = 5(8)−7 = 33.

Explicite : n ➔ u_n = f(n) Accès direct : n=100 ➔ u₁₀₀ Récurrente : u₀ ➔ u₁ ➔ u₂ ➔ u₃ Pas à pas : u_{n+1} = f(u_n)
⚠️ انتبه للكتابة والرموز: ⚠️ Piège de notation :

• الرمز (u_n)_{n∈ℕ} بين قوسين يمثل المتتالية بأكملها، بينما u_n بدون قوسين هو عدد حقيقي (قيمة الحد).
• إياك أن تخلط بين u_{n+1} (الحد الموالي) و u_n + 1!
• (u_n) avec parenthèses désigne toute la suite, tandis que u_n est un nombre réel.
• Ne confonds jamais u_{n+1} (terme suivant) et u_n + 1 !

المحطة 2 : المتتالية المكبورة، المصغورة والمحدودة ÉTAPE 2 : SUITE MAJORÉE, MINORÉE & BORNÉE 🛡️

كيف نبرهن أن متتالية مكبورة بـ M أو مصغورة بـ m؟ (3 طرق ذهبية) Comment prouver que m ≤ u_n ≤ M en Devoir Surveillé ?

📌 التعاريف الرسمية (∀n ∈ I): 📌 Définitions Officielles (∀n ∈ I) :
• Majorée par M (مكبورة بـ M) ⇔ ∀n ∈ I, u_n ≤ M
• Minorée par m (مصغورة بـ m) ⇔ ∀n ∈ I, u_n ≥ m
• Bornée (محدودة) ⇔ m ≤ u_n ≤ M ⇔ |u_n| ≤ A
🛠️ الطرق الثلاث للبرهان في الفروض المحروسة: 🛠️ Les 3 Méthodes Imparables en Devoir Surveillé :
  • • 1) دراسة إشارة الفرق u_n − M (للمتتاليات الصريحة الكسرية):1) Signe de la différence u_n − M (suites explicites) : مثلاً لـ u_n = (n+1)/(2n+1)، نحسب u_n − 1 = −n/(2n+1) ≤ 0 إذن u_n ≤ 1، و u_n − 1/2 = 1/[2(2n+1)] > 0 إذن 1/2 < u_n ≤ 1! Pour u_n = (n+1)/(2n+1) : on calcule u_n − 1 = −n/(2n+1) ≤ 0 et u_n − 1/2 = 1/[2(2n+1)] > 0 ➔ 1/2 < u_n ≤ 1 !
  • • 2) البرهان بالترجع (Récurrence) (للمتتاليات الترجعية u_{n+1} = f(u_n)):2) Par Récurrence (pour les suites récurrentes u_{n+1} = f(u_n)) : مثلاً لـ u_{n+1} = 7u_n / (2u_n + 1) مع u_0 = 1: للبرهان على u_n < 3 نحسب الفرق u_{n+1} − 3 = (u_n − 3)/(2u_n + 1) < 0! Pour u_{n+1} = 7u_n / (2u_n + 1) : pour l'hérédité de u_n < 3, on forme u_{n+1} − 3 = (u_n − 3)/(2u_n + 1) < 0 !
  • • 3) التأطير المباشر أو المرافق:3) Encadrement trigonométrique ou Conjugué : نستعمل −1 ≤ cos(n) ≤ 1 و −1 ≤ sin(n) ≤ 1، أو نضرب في المرافق √(n+1) − √n = 1 / (√(n+1) + √n). Utiliser −1 ≤ cos(n) ≤ 1 ou multiplier par le conjugué √(n+1) − √n = 1 / (√(n+1) + √n).
Plafond Majorant M (u_n ≤ M) Plancher Minorant m (u_n ≥ m)
💡 الشكل القانوني: 💡 Forme Canonique :

لتأطير حدودية من الدرجة الثانية مثل u_n = 3n² + 6n − 4، نكتبها على الشكل القانوني:
u_n = 3(n+1)² − 7 ≥ −7!
Pour minorer un trinôme comme u_n = 3n² + 6n − 4, passe à la forme canonique :
u_n = 3(n+1)² − 7 ≥ −7 !

المحطة 3 : رتابة متتالية عددية (تزايدية / تناقصية) ÉTAPE 3 : MONOTONIE D'UNE SUITE (VARIATIONS) 📊

القاعدة الذهبية لدراسة رتابة متتالية: إشارة الفرق u_{n+1} − u_n! La Reine des Méthodes : Étudier le signe de u_{n+1} − u_n !

1️⃣ الطريقة 1 (تصلح دائماً 100%): إشارة الفرق u_{n+1} − u_n 1️⃣ Méthode 1 (Universelle à 100%) : Signe de u_{n+1} − u_n
• u_{n+1} − u_n ≥ 0 (∀n ≥ n₀) ⇔ (u_n) croissante (تزايدية) ↗
• u_{n+1} − u_n ≤ 0 (∀n ≥ n₀) ⇔ (u_n) décroissante (تناقصية) ↘
• u_{n+1} − u_n = 0 (∀n ≥ n₀) ⇔ (u_n) constante (ثابتة) ➡️

• مثال كلاسيكي في الفروض: نعتبر u_{n+1} = 8(u_n − 1)/(u_n + 2) مع 2 ≤ u_n ≤ 4. نحسب:
u_{n+1} − u_n = (−u_n² + 6u_n − 8)/(u_n + 2) = −(u_n − 2)(u_n − 4)/(u_n + 2). وبما أن u_n − 2 ≥ 0 و u_n − 4 ≤ 0، فإن البسط موجب ومنه u_{n+1} − u_n ≥ 0 أي (u_n) تزايدية!
• Exemple type de DS : Pour u_{n+1} = 8(u_n − 1)/(u_n + 2) avec 2 ≤ u_n ≤ 4 :
u_{n+1} − u_n = (−u_n² + 6u_n − 8)/(u_n + 2) = −(u_n − 2)(u_n − 4)/(u_n + 2) ≥ 0 car u_n ∈ [2 ; 4], donc (u_n) est croissante !

2️⃣ الطريقتان الإضافيتان (تستعملان بشروط!): 2️⃣ Les 2 Autres Méthodes (avec conditions !) :
  • • مقارنة الخارج u_{n+1} / u_n مع العدد 1:Quotient u_{n+1} / u_n comparé à 1 : تُستعمل فقط إذا برهنت أولاً أن جميع الحدود موجبة قطعا (u_n > 0)! إذا كان u_{n+1}/u_n ≥ 1 فالمتتالية تزايدية.Uniquement si u_n > 0 pour tout n ! Si u_{n+1}/u_n ≥ 1, alors (u_n) est croissante.
  • • البرهان بالترجع على u_n ≤ u_{n+1}:Par récurrence sur u_n ≤ u_{n+1} : عندما تكون u_{n+1} = f(u_n) والدالة f تزايدية (مثل u_{n+1} = √(u_n + 2))، ننطلق من u_n ≤ u_{n+1} وندخل الدالة f لنحصل على f(u_n) ≤ f(u_{n+1}) أي u_{n+1} ≤ u_{n+2}!Si u_{n+1} = f(u_n) avec f croissante (ex: √(u_n+2)), u_n ≤ u_{n+1} ⇒ f(u_n) ≤ f(u_{n+1}) ⇒ u_{n+1} ≤ u_{n+2} !
Somme : u_n = Σ_{k=1}^n (2^k / k) u_{n+1} - u_n = 2^{n+1}/(n+1) > 0 ➔ Suite strictement croissante ! u_n = (-1)^n ➔ Ni croiss. ni décr.
🎯 عكس خاصية u_n = f(n) خاطئ! 🎯 Réciproque fausse !

إذا كانت f رتيبة على [0;+∞[ فإن u_n = f(n) رتيبة، لكن العكس غير صحيح: الدالة f(x) = x + sin(2πx) غير رتيبة، بينما u_n = f(n) = n تزايدية قطعا! Si f est croissante sur ℝ⁺ alors u_n = f(n) est croissante, mais la réciproque est fausse (ex: f(x) = x + sin(2πx) donne u_n = n).

المحطة 4 : المتتاليات الحسابية (+r) والهندسية (×q) ÉTAPE 4 : SUITES ARITHMÉTIQUES (+r) & GÉOMÉTRIQUES (×q) 👑

مقارنة شاملة: التعريف، الحد العام، المجموع وخاصية 3 حدود متتابعة! Le Face-à-Face : Définition, Terme Général, Somme & 3 Termes !

➕ متتالية حسابية أساسها r ➕ SUITE ARITHMÉTIQUE (raison r)
1) Déf : u_{n+1} − u_n = r (cte)
2) Terme : u_n = u_p + (n − p)·r
• Si p=0 : u_n = u₀ + n·r
3) 3 termes a, b, c : a + c = 2b
4) Somme S = u_p + ... + u_n :
S = (n − p + 1) × u_p + u_n2
✖️ متتالية هندسية أساسها q ✖️ SUITE GÉOMÉTRIQUE (raison q)
1) Déf : u_{n+1} = q · u_n
2) Terme : u_n = u_p × q^{n − p}
• Si p=0 : u_n = u₀ × q^n
3) 3 termes a, b, c : a × c = b²
4) Somme S (si q ≠ 1) :
S = u_p × 1 − q^{n − p + 1}1 − q
🔥 سر حساب عدد الحدود N في أي مجموع u_p + u_{p+1} + ... + u_n: 🔥 Le Secret du Nombre de Termes N dans une somme u_p + ... + u_n :

عدد الحدود يساوي دائماً: (الدليل الأخير − الدليل الأول + 1) = n − p + 1!
• من u_0 إلى u_n يوجد n − 0 + 1 = n + 1 حداً! بينما من u_1 إلى u_n يوجد n − 1 + 1 = n حداً!
Le nombre de termes vaut toujours : (Dernier indice − Premier indice + 1) = n − p + 1 !
• De u_0 à u_n, il y a n + 1 termes ! De u_1 à u_n, il y a n termes !

Arithmétique : +r (Linéaire) Géométrique : ×q (Explosion)
💡 ترجمة النسب المئوية (%): 💡 Traduire un pourcentage (%) :

• زيادة ثابتة بـ +300 DH كل شهر ➔ متتالية حسابية أساسها r = 300.
• زيادة بـ +5% كل سنة ➔ متتالية هندسية أساسها q = 1 + 5/100 = 1,05! (ونقصان بـ 20% يعطي q = 1 − 0,20 = 0,80).
• Hausse fixe de +300 DH ➔ Arithmétique (r = 300).
• Hausse de +5% ➔ Géométrique (q = 1 + 5/100 = 1,05) ; baisse de 20% ➔ q = 1 − 0,20 = 0,80 !

المحطة 5 : سر المتتالية المساعدة (v_n) واستنتاج (u_n) بدلالة n ÉTAPE 5 : LE SECRET DES SUITES AUXILIAIRES (v_n) 🗝️

الخطوات الأربع الذهبية التي تتكرر في 90% من الفروض والامتحانات! Le Protocole en 4 Étapes qui tombe dans 90% des Devoirs Surveillés !

عندما تكون المتتالية (u_n) لا حسابية ولا هندسية (مثلاً تآلفية u_{n+1} = a·u_n + b أو متخاطة u_{n+1} = (a·u_n + b)/(c·u_n + d))، لا يمكننا كتابة u_n بدلالة n مباشرة! لذلك يعطينا التمرين جسر إنقاذ يسمى المتتالية المساعدة (v_n): Lorsqu'une suite (u_n) n'est ni arithmétique ni géométrique (ex: u_{n+1} = a·u_n + b ou homographique), l'énoncé introduit une suite auxiliaire (v_n). Voici comment la dompter en 4 étapes :

النوع 1: المتتالية التآلفية u_{n+1} = a·u_n + b (حيث v_n = u_n − α) Cas 1 : Suite arithmético-géométrique u_{n+1} = a·u_n + b (v_n = u_n − α)

• مثال: u_0 = 2 و u_{n+1} = ½ u_n + 3، ونضع v_n = u_n − 6 (حيث u_n = v_n + 6).
1) نكتب v_{n+1} = u_{n+1} − 6 = (½ u_n + 3) − 6 = ½ u_n − 3 = ½(u_n − 6) = ½ v_n.
2) إذن (v_n) هندسية أساسها q = ½ وحدها الأول v_0 = u_0 − 6 = −4.
3) نكتب v_n بدلالة n: v_n = −4 × (½)^n.
4) نستنتج u_n بدلالة n: u_n = v_n + 6 = 6 − 4 × (½)^n!
• Exemple : u_0 = 2, u_{n+1} = ½ u_n + 3 et v_n = u_n − 6.
1) v_{n+1} = u_{n+1} − 6 = ½ u_n − 3 = ½(u_n − 6) = ½ v_n (géométrique de raison q = ½ et v_0 = −4).
2) Donc v_n = −4 × (½)^n, d'où u_n = v_n + 6 = 6 − 4 × (½)^n !

النوع 2: المتتالية المتخاطة u_{n+1} = (a·u_n + b)/(c·u_n + d) Cas 2 : Suite homographique u_{n+1} = (a·u_n + b)/(c·u_n + d)

• إذا كان للمعادلة f(x) = x حل مزدوج واحد α (مثل u_{n+1} = (2u_n − 1)/u_n حيث α = 1)، نضع v_n = 1/(u_n − 1) فتكون (v_n) متتالية حسابية!
• وإذا كان لها حلان مختلفان α و β (مثل u_{n+1} = (u_n + 3)/(5 − u_n))، نضع v_n = (u_n − 1)/(3 − u_n) فتكون (v_n) متتالية هندسية!
• Si f(x) = x a une racine double α (ex: u_{n+1} = (2u_n − 1)/u_n), on pose v_n = 1/(u_n − 1) et (v_n) est arithmétique !
• Si f(x) = x a deux racines α, β (ex: v_n = (u_n − 1)/(3 − u_n)), alors (v_n) est géométrique !

🚨 المحطة 6 : أخطر 3 فخاخ في فروض المتتاليات العددية 🚨 ÉTAPE 6 : LES 3 PIÈGES MORTELS EN DEVOIR SURVEILLÉ 💣

لا تضيع نقطك في الفرض بسبب هذه الأخطاء الثلاثة الشائعة! Déjoue les 3 pièges classiques qui font perdre des points en DS !

#1
فخ عدد الحدود n − p + 1 عند البدء من u_0:
أغلب التلاميذ يكتبون أن المجموع S_n = u_0 + u_1 + ... + u_n يحتوي على n حداً، وهذا خطأ فادح! من 0 إلى n يوجد n − 0 + 1 = n + 1 حداً! لذلك في المجموع الهندسي نكتب في الأس q^{n+1} وليس q^n!
Piège du nombre de termes n + 1 en partant de u_0 :
Dans S_n = u_0 + u_1 + ... + u_n, il y a n − 0 + 1 = n + 1 termes (et non n) ! Dans une somme géométrique de u_0 à u_n, l'exposant est donc 1 − q^{n+1} !
#2
فخ تفكيك u_n و u_{n+1} في الترجع عندما يظهر u_n في البسط والمقام:
إذا كانت u_{n+1} = (5u_n − 1)/(4u_n + 1)، إياك أن تؤطر البسط وحده والمقام وحده ثم تقسم! لأن u_n يتكرر مرتين. الطريقة الصحيحة هي حساب الفرق u_{n+1} − M وتوحيد المقامات، أو كتابة u_{n+1} = a − b/(c·u_n + d)!
Piège de l'encadrement direct d'une fraction u_{n+1} = (a·u_n+b)/(c·u_n+d) :
N'encadre jamais le numérateur et le dénominateur séparément ! Pour prouver u_{n+1} ≤ M par récurrence, calcule la différence u_{n+1} − M et réduis au même dénominateur !
#3
فخ استخراج u_n بدلالة v_n من علاقة متخاطة:
إذا كان v_n = (u_n − 1)/(u_n + 2)، اضرب الطرفين في الوسطين: v_n(u_n + 2) = u_n − 1 ثم اجمع الحدود التي تحتوي على u_n في طرف واحد: u_n(v_n − 1) = −1 − 2v_n، ومنه u_n = (2v_n + 1)/(1 − v_n)!
Piège d'inversion u_n en fonction de v_n :
Si v_n = (u_n − 1)/(u_n + 2), écris v_n(u_n + 2) = u_n − 1, regroupe les termes en u_n du même côté : u_n(1 − v_n) = 2v_n + 1 ➔ u_n = (2v_n + 1)/(1 − v_n) !

0 0

لا توجد تعليقات حالياً.

لتكون أول من يترك تعليقاً.