1. **Énoncé du problème :**
Soit la suite $(U_n)$ définie par $U_0 = 1$ et pour tout $n \in \mathbb{N}$, $U_{n+1} = U_n + 3$.
2. **Calcul de $U_2$ :**
On utilise la relation de récurrence :
$$U_1 = U_0 + 3 = 1 + 3 = 4$$
$$U_2 = U_1 + 3 = 4 + 3 = 7$$
3. **Nature de la suite :**
La suite est définie par $U_{n+1} = U_n + 3$, c'est une suite arithmétique de raison $r = 3$.
4. **Expression de $U_n$ en fonction de $n$ :**
La formule générale d'une suite arithmétique est :
$$U_n = U_0 + n \times r$$
Donc :
$$U_n = 1 + 3n$$
5. **Calcul de $S_n = U_0 + U_1 + \cdots + U_n$ :**
La somme des $n+1$ premiers termes d'une suite arithmétique est :
$$S_n = (n+1) \times \frac{U_0 + U_n}{2}$$
En remplaçant $U_0$ et $U_n$ :
$$S_n = (n+1) \times \frac{1 + (1 + 3n)}{2} = (n+1) \times \frac{2 + 3n}{2}$$
6. **Déterminer $n$ tel que $S_n = 715$ :**
On pose :
$$715 = (n+1) \times \frac{2 + 3n}{2}$$
Multiplions les deux côtés par 2 :
$$1430 = (n+1)(2 + 3n)$$
Développons :
$$1430 = 2(n+1) + 3n(n+1) = 2n + 2 + 3n^2 + 3n = 3n^2 + 5n + 2$$
On obtient l'équation quadratique :
$$3n^2 + 5n + 2 - 1430 = 0$$
$$3n^2 + 5n - 1428 = 0$$
7. **Résolution de l'équation quadratique :**
Calcul du discriminant :
$$\Delta = 5^2 - 4 \times 3 \times (-1428) = 25 + 17136 = 17161$$
Racine carrée :
$$\sqrt{17161} = 131$$
Solutions :
$$n = \frac{-5 \pm 131}{2 \times 3} = \frac{-5 \pm 131}{6}$$
Calcul des deux solutions :
$$n_1 = \frac{-5 + 131}{6} = \frac{126}{6} = 21$$
$$n_2 = \frac{-5 - 131}{6} = \frac{-136}{6} = -\frac{68}{3}$$
Comme $n$ est un entier naturel, on garde $n = 21$.
**Réponse finale :**
$$U_2 = 7$$
La suite est arithmétique de raison 3.
$$U_n = 1 + 3n$$
$$S_n = (n+1) \times \frac{2 + 3n}{2}$$
La valeur de $n$ telle que $S_n = 715$ est $n = 21$.
Suite Arithmetique C42C39
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