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Mathématiques · Première technologiqueÉpreuve anticipée de mathématiques

Suites arithmétiques : cours de première technologique

Publié le 11 novembre 2026 · Mis à jour le 11 novembre 2026 · Signaler une erreur

L'essentiel

  • Une suite est arithmétique quand on passe d'un terme au suivant en ajoutant toujours le même nombre, la raison rr : un+1=un+ru_{n+1}=u_n+r.5
  • Elle est entièrement déterminée par son premier terme et sa raison.5 Formule explicite : un=u0+nru_n=u_0+nr, et plus généralement un=up+(n−p)ru_n=u_p+(n-p)r.
  • Sens de variation : croissante si r>0r>0, décroissante si r<0r<0, constante si r=0r=0.
  • Pour démontrer qu'une suite est arithmétique, on montre que un+1−unu_{n+1}-u_n est une constante, indépendante de nn.1
  • Somme de termes consécutifs : nombre de termes ×\times moyenne du premier et du dernier terme.5
  • Le nuage de points (n ; un)(n\,;\,u_n) d'une suite arithmétique est aligné : c'est l'aspect discret d'une fonction affine.5

Pourquoi étudier les suites arithmétiques ?

Un abonnement de salle de sport coûte 20 € d'inscription, puis 15 € par mois. Une plante mesure 12 cm et pousse de 2 cm chaque semaine. Un compteur de voiture avance de 90 km à chaque heure de route. Dans ces trois situations, la quantité augmente (ou diminue) de la même valeur à chaque étape.

Le programme de la classe de première technologique présente les suites arithmétiques comme des modèles discrets d'évolutions absolues constantes.1 « Discret » veut dire que l'on ne regarde que des étapes numérotées : mois 0, mois 1, mois 2… « Absolue » veut dire que l'on ajoute une quantité fixe, par opposition à une évolution en pourcentage, qui sera l'objet des suites géométriques.

Dans ce cours, tu vas apprendre à reconnaître une suite arithmétique, à calculer n'importe lequel de ses termes sans calculer tous les précédents, à étudier son sens de variation, à la représenter, puis à additionner plusieurs de ses termes. Tu peux t'appuyer sur ce que tu sais déjà des généralités sur les suites : une suite associe un nombre unu_n à chaque entier naturel nn, et on peut la définir par une formule explicite ou par une relation de récurrence.

Les étapes pour étudier une suite arithmétiqueQuatre étapes successives : reconnaître la raison, écrire la formule, étudier la variation, calculer une somme.11. RaisonCalculer $u_{n+1}-u_n$ et vérifier qu'il est constant22. FormuleÉcrire $u_n=u_0+nr$ ou $u_n=u_p+(n-p)r$33. VariationLire le signe de la raison r44. SommeNombre de termes × moyenne des extrêmes
  1. 1. RaisonCalculer $u_{n+1}-u_n$ et vérifier qu'il est constant
  2. 2. FormuleÉcrire $u_n=u_0+nr$ ou $u_n=u_p+(n-p)r$
  3. 3. VariationLire le signe de la raison r
  4. 4. SommeNombre de termes × moyenne des extrêmes
Les étapes pour étudier une suite arithmétique · Plan de travail d'un exercice sur les suites arithmétiques.

Définition et raison

La raison est notée rr. Ce nombre peut être positif, négatif ou nul. Il ne change jamais d'un rang à l'autre : c'est justement ce qui caractérise ces suites.

Une relation de ce type est une relation de récurrence : elle donne le terme suivant à partir du terme actuel. Pour démarrer, il faut donc connaître un premier terme. C'est pourquoi une suite arithmétique est entièrement déterminée par la donnée de son premier terme et de sa raison.5

Reconnaître une suite arithmétique

Si on te donne des termes, ou une formule, comment savoir si la suite est arithmétique ? Le programme attend que tu saches démontrer qu'une suite est arithmétique.1 La méthode repose sur la définition : il faut prouver que l'écart entre deux termes consécutifs ne dépend pas de nn.

Calculer un terme : la formule explicite

Avec la relation un+1=un+ru_{n+1}=u_n+r, pour obtenir u100u_{100}, il faudrait calculer cent termes à la suite. On préfère une formule qui donne directement unu_n en fonction de nn.

Démonstration · Pourquoi cette formule ?

Écrivons les premiers termes :

u1=u0+ru_1=u_0+r, puis u2=u1+r=u0+2ru_2=u_1+r=u_0+2r, puis u3=u2+r=u0+3ru_3=u_2+r=u_0+3r.

À chaque étape, on ajoute une fois de plus rr. Pour atteindre le rang nn, on a ajouté rr exactement nn fois : un=u0+nru_n=u_0+nr.

Pour la forme générale, passer du rang pp au rang nn revient à ajouter rr un nombre de fois égal à n−pn-p (si n>pn>p) : un=up+(n−p)ru_n=u_p+(n-p)r. La formule reste valable si n<pn<p, car alors n−pn-p est négatif et on revient en arrière.

Sens de variation et comportement

Le programme demande de déterminer le sens de variation d'une suite arithmétique.1 Ici, la réponse ne demande aucun calcul compliqué.

La preuve tient en une ligne : le signe de un+1−unu_{n+1}-u_n est celui de rr, et il ne change jamais d'un rang à l'autre. Une suite arithmétique ne peut donc pas monter, puis descendre.

Représentation graphique

On représente une suite par un nuage de points (n ; un)(n\,;\,u_n) : l'abscisse est le rang, l'ordonnée est la valeur du terme.1 On ne relie pas les points, car il n'existe pas de terme « entre » u2u_2 et u3u_3.

Pour une suite arithmétique, la formule un=u0+nru_n=u_0+nr ressemble à celle d'une fonction affine f(x)=rx+u0f(x)=rx+u_0. Une suite arithmétique est en effet l'aspect discret d'une fonction affine.5 Les points du nuage sont donc alignés sur une droite de coefficient directeur rr et d'ordonnée à l'origine u0u_0.

Valeurs de la suite $u_n=2n+1$
Rang n01234
Terme $u_n$13579
Écart avec le précédent—+2+2+2+2
Valeurs de la suite $u_n=2n+1$ · L'écart constant de 2 est la raison de la suite.

Somme de termes consécutifs

On cherche souvent à additionner plusieurs termes : par exemple le total versé sur plusieurs mois d'une épargne qui augmente de la même somme chaque mois. Pour une suite arithmétique, la somme de termes consécutifs se calcule vite.

Démonstration · L'idée de la preuve

Prenons la somme S=1+4+7+10S=1+4+7+10, avec 4 termes. Écrivons-la deux fois, dans les deux ordres :

S=1+4+7+10S=10+7+4+1\begin{aligned}S&=1+4+7+10\\ S&=10+7+4+1\end{aligned}

En additionnant colonne par colonne, chaque paire donne 1111 : 2S=4×112S=4\times 11, donc S=22S=22. Les paires valent toujours la même somme (premier + dernier), car en avançant dans un sens on gagne rr et dans l'autre on perd rr. Pour nn termes, 2S=n×(premier+dernier)2S=n\times(\text{premier}+\text{dernier}).

Modéliser avec une suite arithmétique

Le programme invite à utiliser les suites arithmétiques pour modéliser des situations.1 Il faut savoir traduire un texte en suite, puis interpréter le résultat.

Exercices corrigés

Exercice 1 Calculer un terme éloigné

★☆☆Environ 5 min

Soit (un)(u_n) la suite arithmétique de premier terme u0=5u_0=5 et de raison r=3r=3.

  1. Calcule u1u_1, u2u_2 et u3u_3.
  2. Donne la formule explicite de unu_n.
  3. Calcule u20u_{20}.
Indice 1

Pour passer d'un terme au suivant, on ajoute la raison.

Indice 2

Pour atteindre le rang 20 depuis le rang 0, on ajoute 20 fois la raison.

Voir la correction pas à pas
  1. On ajoute 3 à chaque fois : u1=5+3=8u_1=5+3=8, u2=8+3=11u_2=8+3=11, u3=11+3=14u_3=11+3=14.

  2. La formule explicite est un=u0+nru_n=u_0+nr, donc un=5+3nu_n=5+3n.

  3. On remplace nn par 20 : u20=5+3×20=5+60=65u_{20}=5+3\times 20=5+60=65.

On trouve u20=65u_{20}=65. Calculer vingt termes un par un aurait donné le même résultat, mais bien plus lentement.

Exercice 2 Reconnaître et étudier une suite

★★☆Environ 10 min

Soit (vn)(v_n) la suite définie pour tout entier naturel nn par vn=9−2nv_n=9-2n.

  1. Démontre que (vn)(v_n) est arithmétique et donne sa raison.
  2. Quel est son sens de variation ?
  3. Calcule v15v_{15}.
Indice 1

Calcule vn+1−vnv_{n+1}-v_n en remplaçant nn par n+1n+1 dans la formule.

Indice 2

Le signe de la raison donne le sens de variation.

Voir la correction pas à pas
  1. On calcule vn+1=9−2(n+1)=9−2n−2=7−2nv_{n+1}=9-2(n+1)=9-2n-2=7-2n.

  2. On calcule la différence : vn+1−vn=(7−2n)−(9−2n)=−2v_{n+1}-v_n=(7-2n)-(9-2n)=-2. Ce nombre ne dépend pas de nn : la suite est arithmétique de raison r=−2r=-2.

  3. La raison est négative, donc la suite est strictement décroissante.

  4. On calcule v15=9−2×15=9−30=−21v_{15}=9-2\times 15=9-30=-21.

La suite est arithmétique de raison −2-2, décroissante, et v15=−21v_{15}=-21. Les termes deviennent négatifs à partir du rang 5.

Exercice 3 Retrouver une suite à partir de deux termes

★★☆Environ 10 min

Une suite arithmétique (un)(u_n) vérifie u3=11u_3=11 et u7=27u_7=27.

  1. Calcule sa raison.
  2. Calcule u0u_0 et donne la formule explicite.
  3. Calcule u15u_{15}.
Indice 1

Entre le rang 3 et le rang 7, on ajoute quatre fois la raison.

Indice 2

Utilise un=up+(n−p)ru_n=u_p+(n-p)r avec p=3p=3.

Voir la correction pas à pas
  1. De u7=u3+(7−3)ru_7=u_3+(7-3)r, on obtient 27=11+4r27=11+4r, donc 4r=164r=16 et r=4r=4.

  2. Pour le premier terme : u0=u3−3r=11−12=−1u_0=u_3-3r=11-12=-1. La formule est un=−1+4nu_n=-1+4n.

  3. Calcul demandé : u15=−1+4×15=59u_{15}=-1+4\times 15=59. Vérification avec u3u_3 : −1+12=11-1+12=11, c'est cohérent.

La raison vaut 4, le premier terme −1-1 et u15=59u_{15}=59.

Exercice 4 Calculer une somme de termes

★★★Environ 12 min

On considère la somme S=1+4+7+10+⋯+40S=1+4+7+10+\dots+40, dont les termes forment une suite arithmétique.

  1. Donne la raison.
  2. Combien de termes contient cette somme ?
  3. Calcule SS.
Indice 1

Écris 40=1+3n40=1+3n pour trouver le rang du dernier terme.

Indice 2

Si le premier terme a pour rang 0, le nombre de termes est le rang du dernier plus 1.

Voir la correction pas à pas
  1. Chaque terme dépasse le précédent de 3 : la raison est r=3r=3.

  2. Avec u0=1u_0=1, on cherche nn tel que 1+3n=401+3n=40 : 3n=393n=39, donc n=13n=13. Les rangs vont de 0 à 13 : il y a 13−0+1=1413-0+1=14 termes.

  3. On applique la propriété : S=14×1+402=14×20,5=287S=14\times\dfrac{1+40}{2}=14\times 20{,}5=287.

La somme vaut S=287S=287. On compte bien les termes en incluant les deux extrémités.

Quiz

7 questions · correction immédiate · ton score reste sur ton appareil.

  1. La suite 7 ; 12 ; 17 ; 22 ;…7\,;\,12\,;\,17\,;\,22\,;\dots est arithmétique. Quelle est sa raison ?

  2. La suite 2 ; 4 ; 8 ; 16 ;…2\,;\,4\,;\,8\,;\,16\,;\dots est une suite arithmétique.

  3. Soit (un)(u_n) arithmétique de premier terme u0=−3u_0=-3 et de raison r=2,5r=2{,}5. Calcule u10u_{10}.

  4. Soit un=3n−4u_n=3n-4. Quelle affirmation est vraie ?

  5. Une suite arithmétique a une raison négative. Que peut-on affirmer ?

  6. On calcule la somme des 5 premiers termes d'une suite arithmétique de premier terme u0=2u_0=2 et de raison r=4r=4 (de u0u_0 à u4u_4). Quelle est sa valeur ?

  7. Les points du nuage (n ; un)(n\,;\,u_n) d'une suite arithmétique de raison rr sont :

Les questions qu'on se pose

Comment savoir rapidement si une suite est arithmétique ?

Calcule la différence entre deux termes consécutifs. Si elle est la même pour tous les rangs, la suite est arithmétique. Sur des valeurs numériques, c'est une conjecture ; pour la démontrer, calcule un+1−unu_{n+1}-u_n avec la lettre nn et vérifie que le résultat ne contient plus nn.1

Quelle est la différence entre $u_n$, $u_{n+1}$ et $u_n+1$ ?

unu_n est le terme de rang nn ; un+1u_{n+1} est le terme suivant (rang n+1n+1) ; un+1u_n+1 est le terme unu_n auquel on ajoute 1. Par exemple, avec un=3nu_n=3n, on a un+1=3n+3u_{n+1}=3n+3 mais un+1=3n+1u_n+1=3n+1. Les indices s'écrivent en bas, un peu plus petits.

Faut-il apprendre la formule de la somme par cœur ?

Retiens-la sous sa forme en mots : nombre de termes multiplié par la moyenne du premier et du dernier terme.5 Elle s'applique à toute somme de termes consécutifs, quel que soit le rang de départ. Le piège est le nombre de termes : entre upu_p et unu_n inclus, il y en a n−p+1n-p+1.

À quoi servent les suites arithmétiques dans la vie courante ?

Elles modélisent les évolutions où l'on ajoute toujours la même quantité : un loyer qui augmente d'un montant fixe, un forfait avec abonnement mensuel, un remboursement d'un montant constant par mois.1 Quand l'évolution se fait en pourcentage, on utilise plutôt une suite géométrique.

Sources

Programme visé : Programme de mathématiques de la classe de première de la voie technologique · Ministère de l'Éducation nationale

  1. Programme de mathématiques de la classe de première de la voie technologique, Ministère de l'Éducation nationale. Consulté le 11 novembre 2026.
  2. Programmes et ressources en mathématiques — Éduscol, Éduscol. Consulté le 11 novembre 2026.
  3. Manuel Sésamath Première 2019 — Suites arithmétiques (pages 66-67), Sésamath. Consulté le 11 novembre 2026.
  4. Mathadoc — Suites géométriques et arithmétiques, Sésamath. Consulté le 11 novembre 2026.
  5. Suite arithmétique, Wikipédia. Consulté le 11 novembre 2026.
  6. Conjecture d'Erdős sur les progressions arithmétiques, Wikipédia. Consulté le 11 novembre 2026.

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