Récurrence forte

Bonjour,

Je cherche des exemples de raisonnement où une récurrence simple ne suffit pas et où il est nécessaire d'utiliser une récurrence forte (à savoir, supposer que P(n0), P(n0+1),....,P(n) sont vraies pour déduire que P(n+1) est vérifiée).

Quelqu'un pourrait-il m'aider ?

Si plusieurs exemples sont proposés, ça sera encore mieux !

Merci d'avance,

PierreLeRobot.

Réponses

  • Toute récurrence forte peut être formulée comme une récurrence simple : il suffit de démontrer par récurrence (simple) que la propriété Q(n) est vraie où Q(n) : "Les propriétés P(0), P(1),...,P(n) sont vraies"

    Donc tu ne trouveras aucun exemple qu'on peut traiter par récurrence forte, mais pas par récurrence simple...
  • Un exemple simple {\bf La suite de Fibonacci.}

    La suite de Fibonacci est définie par $u_0=1$, $u_1=0$ et $\forall n\in\mathbb{N},\,n>1,\,u_{n+2}=u_{n+1}+u_{n}$.

    Montrer que pour tout $n$ entier naturel supérieur ou égal à 2, $u_n$ est un entier strictement positif.
  • Bonjour rémi et Guego,

    Guego : ta remarque est intéressante, mais l'introduction de l'assertion Q(n) est ce qu'on appelle (je crois) un raisonnement par récurrence forte. Effectivement, on peut ramener ça à une récurrence simple, mais là n'est pas mon propos ! Je voudrais simplement des exemples...

    rémi : Ton exemple est intéressant, mais là, il me semble qu'il s'agit d'une récurrence à deux pas, où la connaissance de P(n) et P(n+1) permet de déduire P(n+2). On n'a donc pas besoin de la connaissance des assertions P(k) pour k=n0..n, mais juste de P(n) et P(n+1)...

    Je continue donc à réfléchir.

    PierreLeRobot
  • Dans mon exemple $n_0=n-1$ simplement.
  • Guego a raison pourtant : toute récurrence forte est une récurrence faible, il suffit de changer l'assertion...c'est juste une question de présentation et de rédaction.
  • Pour un exemple ou une recurrence forte est utile, tu peux par exemple penser a l'existence d'une decomposition en facteurs premiers. Si tu trouves un facteur premier a un nombre et une decomposition du quotient (plus petit et il peut l'etre beaucoup), tu as une decomposition du nombre.
  • Guégo et GLaG, vous avez bien sûr raison du point de vue strictement logique ; on change l'assertion et la récurrence forte est affaiblie. C'est d'ailleurs comme ça qu'on démontre que le principe de récurrence forte est valide, en se ramenant au principe de récurrence habituel. Il n'empêche que, le mathématicien n'étant pas une machine, dans certaines situations spécifiques on se dit "tiens, il y a une récurrence forte là-dessous".


    Un exemple où la récurrence forte est naturelle, la résolution d'équations différentielles non-linéaires par développement en série entière. On a une équa diff $(E)$, on suppose (c'est l'analyse) qu'elle admet une solution DSE au voisinage de $0$ par exemple donc de la forme $f(x)=\sum a_n x^n$ avec un rayon de convergence non nul. On exprime alors les dérivées de $f$ sous forme de série entière et on réinjecte tout ça dans $(E)$, on secoue, et on obtient une relation de récurrence sur les $a_n$, idéalement qui nous permet de définir $a_n$ par récurrence (c'est la synthèse). Il reste à vérifier que la série $\sum a_n x^n$ a effectivement un rayon de convergence non nul, et c'est là qu'on fait une récurrence forte. Elle est forte parce que si l'équation est non-linéaire il y a des chances que la relation définissant $a_n$ fasse intervenir tous les $a_k$ pour $k \leq n$.


    C'est un procédé classique donc je pense que quelqu'un qui passe par là pourra nous donner un exemple d'équa diff pour laquelle ça fonctionne.
  • J'imagine que y'=1+y² doit fonctionner.
Connectez-vous ou Inscrivez-vous pour répondre.