Entraînement

Utiliser une boucle while

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Énoncé

Exercice 1

Pour tout entier naturel nn, on note unu_n la superficie de la zone, en hectare, recouverte par la posidonie au premier juillet de l’année 2024+n2024+n. Ainsi, u0=1u_0=1.

Une étude conduite sur cette superficie a permis d’établir que pour tout entier naturel nn :

un+1=0,02un2+1,3unu_{n+1}=-0,02u_n^2+1,3u_n.

  1. Calculer la superficie que devrait recouvrir la posidonie au premier juillet 2025 d’après ce modèle.

  2. Les biologistes souhaitent savoir au bout de combien de temps la surface recouverte par la posidonie dépassera les 14 hectares.
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1) « Calculer la superficie que devrait recouvrir la posidonie au premier juillet 2025 d’après ce modèle »

Le premier juillet 2025 correspond à l’année 2024+12024+1, donc on cherche u1u_1.

On utilise la relation donnée avec n=0n=0 :
u1=0,02u02+1,3u0u_1=-0,02u_0^2+1,3u_0.

On sait que u0=1u_0=1, donc :
u1=0,02×12+1,3×1u_1=-0,02\times 1^2+1,3\times 1
u1=0,02+1,3u_1=-0,02+1,3
u1=1,28u_1=1,28.

Conclusion : la superficie prévue au 1er juillet 2025 est 1,281,28 hectare.

👉 Conseil : pense à bien identifier l’année. « 2025 » correspond ici à n=1n=1, donc à u1u_1 (et pas à u0u_0)

2) Compléter l’algorithme (boucle Python) pour obtenir le nombre d’années nécessaires

On veut savoir au bout de combien de temps la surface dépasse 14 hectares.

L’idée de l’algorithme :

  • on part de u0=1u_0=1 et n=0n=0,

  • on recalculera uu tant que la surface n’a pas dépassé 14,

  • et on compte le nombre d’années (variable nn).

L’algorithme complété est :

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Explication de la boucle while :

On lit : « tant que u14u \le 14, on recommence ».
Donc :

  • si uu vaut encore une surface qui ne dépasse pas 14, on avance d’une année,

  • on calcule la nouvelle surface avec la formule,

  • et on recommence.

Dès que u>14u>14, la condition u <= 14 devient fausse, la boucle s’arrête, et return n renvoie le nombre d’années écoulées.

👉 Conseil :

  • while sert quand on ne sait pas à l’avance combien de fois on doit répéter.

  • Ici, le critère d’arrêt est exactement la phrase de l’énoncé : « dépasser 14 hectares », donc on boucle tant que uu n’a pas encore dépassé 14, c’est-à-dire tant que u14u \le 14.