Une ville compte une population de 34000 habitants en 2022. On observe depuis que chaque année, la ville perd 500 habitants. On note v0 le nombre d’habitants de la ville au 1er janvier 2022, et vn est le nombre d’habitants au 1er janvier de l’année (2022+n). On a ainsi v0=34000.
Question 1
Montrer que v1=33500 puis calculer v2.
Correction
Une ville compte une population de 34000 habitants en 2007. On observe depuis que chaque année, la ville perd 500 habitants. Comme v0=34000 alors il vient que : v1=v0−500 v1=34000−500 ainsi
v1=33500
De même : v2=v1−500 v2=33500−500 ainsi
v2=33000
Question 2
Pour tout entier naturel n, exprimer vn+1 en fonction de vn· En déduire la nature de la suite (vn).
Correction
Chaque terme se déduit du précédent en ajoutant une constante qui correspond à la raison icir=−500 . La suite (vn) est donc une suite arithmétique de raison −500 et de premier terme v0=34000.
Soit (un) une suite arithmétique.
L'expression de un+1 en fonction de un est donnée par la relation de récurrence : un+1=un+r où r est la raison de la suite arithmétique.
Ainsi :
vn+1=vn−500
Question 3
Déterminer alors vn en fonction de n.
Correction
Soit (un) une suite arithmétique. L'expression de un en fonction de n est :
un=u0+n×r : lorsque le premier terme vaut u0 .
un=u1+(n−1)×r : lorsque le premier terme vaut u1 .
un=up+(n−p)×r : formule avec un premier terme up quelconque .
Dans notre cas, le premier terme ici vaut v0=34000 et la raison r=−500 Il en résulte donc que : vn=34000+n×(−500) Autrement dit :
vn=34000−500n
Question 4
Selon ce modèle, calculer la population de la ville au 1er janvier 2028 .
Correction
vn est le nombre d’habitants au 1er janvier de l’année (2022+n). 2028=2022+6 . Il nous faut donc calculer v6. Il vient alors que : v6=34000−500×6 Ainsi :
v6=31000
Question 5
Selon ce modèle, en quelle année la population sera inférieur à 25000 habitants.
Correction
Dans cette situation, nous souhaitons savoir en quelle année la population sera inférieur à 25000 habitants. Pour répondre à cette question, il nous faut résoudre une inéquation : vn≤25000 Il vient alors : 34000−500n≤25000 −500n≤25000−34000 −500n≤−9000 n≥−500−9000 Ainsi : n≥18 Or vn est le nombre d’habitants au 1er janvier de l’année (2022+n). D'où 2022+18=2040 . Selon ce modèle, la population sera inférieur à 25000 habitants au 1er janvier 2040 .
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