Mathématiques du secondaire qualifiant

Généralités sur les suites numériques (5)

2.3 Somme de n premiers termes d'une suite arithmétique

2.3.1 Introduction

Soit (un)n≥1 une suite arithmétique et S la somme de n premiers termes
S=u1+u2+...+un
S=un+un-1+...+u1.
(Je vous laisse Vérifier que
u1+un=u2+un-1= .. =un+u1).

On a n est le nombre de termes de la somme
donc 2S=n(u1+un) ainsi

S = n (u1 + un)
2

en d'autre terme

S = Nb de termes (1er terme + Dérnier terme)
2
2.3.2 Propriétés

Propriété 1
Soit (un)n≥0 une suite arithmétique
et S=u0+u1+..+un-1.

S = n (u0 + un-1)
2

tel que n-0+1=n est le nombre de termes de la somme.

Exemple
Soit (un)n≥0 une suite arithmétique de raison 5
et de premier terme u0=2.
S=u0+u1+..+un-1
n-0+1=n est le nombre de termes de la suite.

On a S = n (u0 + un-1 )
2

Puisque (un)n≥0 est une suite arithmétique
alors un=u0+n.r=2+5n.

On a donc
un-1=2+5(n-1)=2-5+5n=-3+5n
et donc

S = n (2 + (-3 + 5n))
2

ainsi

S = n (-1 + 5n)
2

Propriété 2
Soit (un)n≥1 une suite arithmétique.
Si S=u1+u2+..+un.
alors

S = n (u1 + un)
2

tel que n-1+1=n est le nombre de termes de la somme.

Propriété 3
Soit (un)n≥p une suite arithmétique.
Si S=up+up+1+..+un.
alors

S = n-p+1 (up + un)
2

tel que n-p+1 est le nombre de termes de la somme.

Exemple
Soit (un)n≥2 une suite arithmétique de raison 5 et u2=3
Calculer S=u2+u3+..+u21.

Correction
21-2+1=20 est le nombre determes de S
On a u21=u2+(21-2).r
=3+19.5=3+95 donc u21=98.

alors S = 20 (u2+u21) = 1010
2