Modèles d’évolution : exercice n°1

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Dans un laboratoire, on cultive des bactéries artificielles.

Le premier jour de l’étude, la culture compte 6000 cellules.

Un test mené sur cette culture prouve que 15 % des cellules disparaissent chaque jour. On décide alors d’ajouter 3000 cellules chaque jour dans la culture.

On note  u_n le nombre de bactéries présentes dans la culture le jour n. On a alors u_0=6000.

1.a.Calculer u_{1} et u_{2}.

1.b. Montrer que la suite u_n n’est ni géométrique, ni arithmétique.

On admet dans la suite de l’exercice que u_{n+1}=0.85\times u_n+3000

2. On considère la suite v_n définie par v_{n}=u_n-20000.

a. Calculer v_0 et démontrer que la suite  (v_n) est géométrique de raison 0.85 .

b. Pour tout entier naturel n, exprimer  v_n  en fonction de n  puis montrer que u_n=-14000\times 0.85^n+20000

3. Est-il correct d’affirmer que le nombre de bactéries contenues dans la culture aura triplé au bout de 4 semaines ?

4. Calculer lim_{n\to +\infty} u_n. Interpréter le résultat dans le contexte de l’exercice.