EXERCICE 2 · 26-MATGEME1

Choisir entre deux placements

Suites arithmétique et géométrique, formules explicites et comparaison de seuils.

Barème officiel
8 points
Temps conseillé
50 min
Parcours
Sans spécialité maths
Mis à jour

Énoncé

En 2025, Emma et Pierre disposent d’un capital initial de 20 000 €. Pour réaliser un projet, ils ont besoin que le capital s’élève à 22 000 €. Ils souhaitent donc placer leur capital durant plusieurs années.

Ils ont le choix entre deux placements.

A — Premier placement

Avec ce placement A, le capital augmente chaque année de 200 € par rapport au capital de l’année précédente.

Pour tout entier naturel nn, on note ana_n le capital, en euros, dont dispose Emma en l’année 2025+n2025+n. Ainsi, a0=20 000a_0=20\,000.

  1. Calculer a1a_1 et a2a_2.

  2. a. Exprimer an+1a_{n+1} en fonction de ana_n.

    b. En déduire la nature de la suite (an)(a_n) et préciser sa raison.

  3. Exprimer ana_n en fonction de nn.

  4. À partir de quelle année auront-ils la somme nécessaire pour leur projet ?

B — Second placement

Avec le placement B, le capital augmente chaque année de 2 % par rapport au capital de l’année précédente.

On note bnb_n la somme disponible en 2025+n2025+n. On a donc b0=20 000b_0=20\,000.

  1. Détailler le calcul permettant d’obtenir b1=20 400b_1=20\,400.

  2. a. Exprimer bn+1b_{n+1} en fonction de bnb_n pour tout entier naturel nn.

    b. En déduire la nature de la suite (bn)(b_n). Préciser sa raison.

  3. Exprimer bnb_n en fonction de nn pour tout entier naturel nn.

  4. Grâce à l’extrait de tableur ci-dessous, on visualise le capital arrondi à l’euro près.

nn012345678910
bnb_n20 00020 40020 80821 22421 64922 08222 52322 97423 43323 90224 380

Déterminer à partir de quelle année ils auront la somme nécessaire pour leur projet.

C — Bilan

Quel placement conseiller à Emma et Pierre afin qu’ils puissent réaliser leur projet le plus tôt possible ? Justifier.

Voir la correction détaillée

Cette correction est proposée par le site. Elle ne constitue pas un corrigé officiel du ministère.

A — Premier placement

  1. Le capital gagne 200 euros chaque année :

    a1=20 000+200=20 200,a2=20 200+200=20 400.a_1=20\,000+200=\boxed{20\,200}, \qquad a_2=20\,200+200=\boxed{20\,400}.
  2. a. Pour tout entier naturel nn :

    an+1=an+200.\boxed{a_{n+1}=a_n+200}.

    b. La suite (an)(a_n) est arithmétique, de premier terme a0=20 000a_0=20\,000 et de raison 200200.

  3. Le terme général d’une suite arithmétique donne :

    an=20 000+200n.\boxed{a_n=20\,000+200n}.
  4. On résout l’inéquation :

    20 000+200n⩾22 000  ⟺  200n⩾2 000  ⟺  n⩾10.20\,000+200n\geqslant22\,000 \iff200n\geqslant2\,000 \iff n\geqslant10.

    Le premier rang qui convient est n=10n=10, ce qui correspond à l’année 2025+10=20352025+10=2035. L’objectif sera atteint en 2035.

B — Second placement

  1. Une augmentation de 2 % correspond à un coefficient multiplicateur de 1+2100=1,021+\dfrac{2}{100}=1{,}02. Ainsi :

    b1=20 000×1,02=20 400.b_1=20\,000\times1{,}02=\boxed{20\,400}.
  2. a. Pour tout entier naturel nn :

    bn+1=1,02bn.\boxed{b_{n+1}=1{,}02b_n}.

    b. La suite (bn)(b_n) est géométrique, de premier terme b0=20 000b_0=20\,000 et de raison 1,021{,}02.

  3. Le terme général d’une suite géométrique donne :

    bn=20 000×1,02n.\boxed{b_n=20\,000\times1{,}02^n}.
  4. Le tableau montre que b4=21 649<22 000b_4=21\,649<22\,000, tandis que b5=22 082⩾22 000b_5=22\,082\geqslant22\,000. Le premier rang qui convient est donc n=5n=5, soit l’année 2025+5=20302025+5=2030. L’objectif sera atteint en 2030.

C — Bilan

Avec le placement à 2 %, l’objectif est atteint en 2030, contre 2035 avec le placement rapportant 200 euros par an. Pour atteindre 22 000 euros le plus rapidement possible, il faut donc choisir le placement B.