Version élève → Mathématiques · Lycée professionnel · 1re · Première

Séquence 1 · Suites arithmétiques : prévoir une évolution régulière

Comment prévoir l'évolution d'une quantité qui augmente ou diminue chaque mois de la même valeur ?

Bonjour !

Dans cette séquence de mathématiques, tu vas chercher à répondre à la grande question écrite en haut de la page. Elle se fait en 2 séances. Pour chaque séance : lis la consigne, étudie les documents, réponds aux questions sur ta feuille ou sur l'ENT, puis recopie l'essentiel dans ton cahier. Tu peux imprimer cette page avec le bouton « Imprimer ».

À la fin, je serai capable de :

Les mots importants

suite numérique, notation u(n) puis uₙ, rang, termesuite arithmétique, raisonlien avec les fonctions affinessens de variationsomme de termes consécutifs

Ressources de la séquence

Les notions, les repères et les pistes pour aller plus loin, utiles pour toutes les séances.

Les notions à maîtriser

Suite numérique
Liste de nombres numérotés : u(1), u(2), u(3)… notée aussi u₁, u₂, u₃ ; n est le rang.
Suite arithmétique
Chaque terme s'obtient en ajoutant au précédent un même nombre r, la raison : uₙ₊₁ = uₙ + r.
Terme de rang n
Si le premier terme est u₁, alors uₙ = u₁ + (n − 1)r.
Lien avec les fonctions affines
Les points (n ; uₙ) sont alignés : une suite arithmétique est une fonction affine définie sur les entiers.
Sens de variation
Raison positive : suite croissante ; raison négative : suite décroissante.
Somme de termes
Somme des termes consécutifs, calculée au tableur ou par la méthode de Gauss : nombre de termes × (premier + dernier) / 2.

Repères

DateÉvénement
1202Fibonacci, Liber abaci.
v. 1786Anecdote de Gauss et de la somme des entiers de 1 à 100.
1979VisiCalc : premier tableur.
1991Première version publique de Python.

Pour aller plus loin

Sources et bibliographie

Mon parcours : je choisis mon rythme

Séance 1 · Générer une suite et reconnaître une suite arithmétique

65 min

Séance approfondie : cours développé, documents sourcés, activités exigeantes avec coups de pouce.

La question du jour

Comment prévoir les ventes d'un jeune artisan dans un an ?

Mon plan de travail

Le cours à lire · Suites et suites arithmétiques

Une suite numérique associe à chaque entier n (le rang) un nombre u(n), noté aussi uₙ. On peut la définir par une expression (uₙ = n², par exemple : 1, 4, 9, 16…) ou de proche en proche. Une suite est arithmétique si l'on passe d'un terme au suivant en ajoutant toujours le même nombre r, la raison : uₙ₊₁ = uₙ + r. Alors uₙ = u₁ + (n − 1)r. Les points (n ; uₙ) sont alignés : c'est le lien avec les fonctions affines. La suite des carrés n'est pas arithmétique : les écarts 3, 5, 7… ne sont pas constants.

Document 1 · Les ventes d'un atelier de céramique

Situation professionnelle.

Un jeune artisan vend 150 bols le premier mois de son activité. Il prévoit d'en vendre 30 de plus chaque mois, grâce à un nouveau point de vente. On note uₙ le nombre de bols vendus le mois n.

Source : Situation construite pour la séance par le professeur (données fictives, choisies pour être réalistes).

Activité 1 · S'approprier

12 min
Essentiel

Supports : Document 1

Consigne :

Calculez les premiers termes.

  1. u₁, u₂, u₃, u₄ ?
  2. Pourquoi la suite est-elle arithmétique ? Raison ?
  3. La suite 1, 4, 9, 16 est-elle arithmétique ?

Ce qui est attendu (6 pts) : Calculs et justification

Activité 2 · Réaliser

18 min
Essentiel

Supports : Document 1, cours

Consigne :

Utilisez l'expression du terme de rang n et le tableur.

  1. Expression de uₙ ?
  2. Ventes du 12e mois ?
  3. Nuage de points (n ; uₙ) au tableur : que constatez-vous ?

Ce qui est attendu (7 pts) : Expression et représentation

Activité 3 · Valider

15 min
Travail à rendre

Supports : Documents et cours

Consigne :

L'artisan pense qu'il vendra 600 bols par mois avant la fin de la première année. A-t-il raison ? Déterminez le rang à partir duquel uₙ ≥ 600 et rédigez votre réponse en 5 à 8 lignes. Pour bien commencer : D'après la formule, uₙ ≥ 600 à partir du rang… · La première année compte… mois · L'artisan a donc…

Ce qui est attendu (7 pts) : Validation · Communication

Trace écrite · document à compléter (papier ou ENT)

Complète la trace écrite avec les mots de la banque, puis recopie-la dans ton cahier.

alignésarithmétique

Une suite est ____________ si l'on ajoute toujours le même nombre r, la raison. Alors uₙ = u₁ + (n − 1)r. Les points (n ; uₙ) sont _______.

Séance 2 · Sommes de termes et seuils : un plan de production

65 min

Séance approfondie : cours développé, documents sourcés, activités exigeantes avec coups de pouce.

La question du jour

Combien de bols l'artisan aura-t-il vendus en un an ?

Mon plan de travail

Le cours à lire · Somme et seuil

Pour connaître un total cumulé, on calcule la somme de termes consécutifs : au tableur (fonction SOMME) ou avec une boucle Python. Pour une suite arithmétique, on peut aussi utiliser la méthode attribuée à Gauss : on écrit la somme dans un sens puis dans l'autre ; chaque paire (premier + dernier) a la même valeur, d'où somme = nombre de termes × (premier terme + dernier terme) / 2. Cette formule se retrouve par ce raisonnement, elle n'est pas à apprendre. Pour chercher le rang à partir duquel une suite dépasse un seuil, on utilise une boucle while (« tant que ») ou le tableur.

Document 1 · Algorithme de seuil

Programme Python commenté.

u = 150 (ventes du mois 1) ; n = 1 ; while u < 600 : u = u + 30 ; n = n + 1 ; print(n). La boucle s'arrête dès que u atteint 600.

Source : Programme écrit pour la séance par le professeur, exécutable dans Basthon.

Activité 1 · Réaliser

15 min
Essentiel

Supports : Document 1, séance 1

Consigne :

Calculez le total des ventes sur 12 mois.

  1. Au tableur ?
  2. Par la méthode de Gauss ?
  3. Moyenne mensuelle ?

Ce qui est attendu (7 pts) : Somme

Activité 2 · Analyser, raisonner

15 min
Essentiel

Supports : Document 1

Consigne :

Étudiez l'algorithme.

  1. Que vaut n à la fin ?
  2. Que faut-il modifier pour un seuil de 900 ?
  3. Pourquoi utiliser while plutôt que for ?

Ce qui est attendu (6 pts) : Algorithme

Activité 3 · Communiquer

15 min
Travail à rendre

Supports : Documents et cours

Consigne :

L'artisan doit commander de l'argile : 1 kg par bol. Rédigez une note de 6 à 8 lignes indiquant la quantité à prévoir pour la première année, en expliquant votre méthode. Pour bien commencer : Le nombre total de bols sur douze mois est… · J'ai calculé cette somme en… · Il faut donc commander…

Ce qui est attendu (7 pts) : Argumentation · Communication

Trace écrite · document à compléter (papier ou ENT)

Complète la trace écrite avec les mots de la banque, puis recopie-la dans ton cahier.

Gaussvraisemblancewhile

On calcule une somme de termes au tableur, avec Python ou par la méthode de ______. Pour trouver un rang à partir duquel un seuil est dépassé, on utilise une boucle ______. Il faut toujours vérifier la _____________ du résultat.

Fiche à trous · je complète

Complète le texte avec les mots de la banque (sur papier ou dans le document de l'ENT).

algorithmealignéscroissanteraison

Une suite est arithmétique quand on passe d'un terme au suivant en ajoutant toujours le même nombre, la ______.

Si la raison est positive, la suite est __________.

Les points de coordonnées (n ; uₙ) d'une suite arithmétique sont _______.

Le rang à partir duquel un seuil est dépassé se trouve avec le tableur ou un __________.

Ce que j'ai appris

Les 3 idées que je retiens :
Une méthode ou une formule que je veux retenir :
Ce qui reste difficile pour moi / ma question pour le professeur :