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Préliminaire de problème (dénombrement) *gloups*

Posté par
hiiragi
15-12-07 à 23:05

Bonsoir, j'ai une relation d'ordre à démontrer en guise de préliminaire d'un problème qui s'annonce plutôt... difficile.

Soient les suites (x_n)_{n\in N} et (y_n)_{n\in N} deux suites réelles à termes positifs, on pose z_n = \bigsum_{k=0}^n x_k y_{n-k}

Je dois montrer que :


5$ \bigsum_{k=0}^n z_k \le \bigsum_{k=0}^n x_k \bigsum_{k=0}^n y_k \le \bigsum_{k=0}^{2n} z_k

J'ai vaguement trouvé une piste, en comptant les termes de chacunes de sommes je trouve : \frac{(n+1)^2}{2} termes pour la première, (n+1)^2 pour la deuxième et \frac{(2n+1)(n+1)}{2} pour la troisième. Est ce bon ? Est ce une bonne piste ?

Merci beaucoup !

Posté par
erfff
re : Préliminaire de problème (dénombrement) *gloups* 15-12-07 à 23:25

Bonjour, pour la première inégalité :
xk*yk = xk*yn-k=xkyn-k
Ca va mieux là ?

- Je pense qu'un argument du même type suffit pour la 2e inégalité...(enfin là je ne vois pas de trucs évident)

Bon courage

Posté par
lologuem
re : Préliminaire de problème (dénombrement) *gloups* 15-12-07 à 23:26

Bonsoir,
Pour la première inégalité:
Comme on a des termes positifs i=0nyi > yn-k ... ( xk yk = [ xk yk ] )

Posté par
lologuem
re : Préliminaire de problème (dénombrement) *gloups* 15-12-07 à 23:34

oups!! j'ai rien dis...

Posté par
hiiragi
re : Préliminaire de problème (dénombrement) *gloups* 15-12-07 à 23:34

Merci erfff et lologuem !

Je vais essayer de rédiger ça rigoureusement à partir de vos indications (j'essayerai l'autre partie de l'inégalité avec cette même méthode).

Posté par
hiiragi
re : Préliminaire de problème (dénombrement) *gloups* 15-12-07 à 23:35

lologuem : Ah ? pourtant votre raisonnement me semblait juste, ne l'est il pas finalement ?

Posté par
lologuem
re : Préliminaire de problème (dénombrement) *gloups* 15-12-07 à 23:57

Il est juste pour démontrer autre chose... xk yk >zn
Pour le 2eme j'ai essayer en décomposant la double somme pour n=2, de la façon suivante :
= Z0  =  x0y0
  +z1    +x0y1 +x1y0
  +z2    +x0y2 +x1y1 +x2y0
  +z3    +x0y3 +x1y2 +x2y1 +x3y0
  +z4    +x0y4 +x1y3 +x2y2 +x3y1 +x4y0

On voit apparaitre les sommes sur les 3 premières lignes des 3 première colonne. Essaye de faire la mème chose avec "n"...

Posté par
lologuem
re : Préliminaire de problème (dénombrement) *gloups* 16-12-07 à 00:03

Ce que erfff a écrit est exacte : on a égalité pour des sommes finies. Pour que cela reste vrai pour des sommes (infinies) on doit avoir l'absolue convergence !!! (zn est le produit de Cauchy)

Posté par
erfff
re : Préliminaire de problème (dénombrement) *gloups* 16-12-07 à 00:03

J'ai une idée pour la deuxième :

- Déjà, (Zn) est évidemment croissante (pas de soucis)

- xkyk = zn = zn+zn+zn+...+zn (n fois) (la variable de sommation est k et non n)
= n*zn

- Or la somme jusqu'à 2n : zk=zk (de 0 à n) + zk (de n+1 à 2n)zk (de 0 à n)+zn (de n+1 à 2n) (on remplace les zk par zn (le plus petit des zk dans la somme qui va de n+1 à 2n)
d'où : zk (de 0 à n)+zk (de n+1 à 2n) zk (de 0 à n)+ n*zn = (truc positif) + n*zn d'où la 2eme inégalité

Posté par
erfff
re : Préliminaire de problème (dénombrement) *gloups* 16-12-07 à 00:07

J'ai fait qques erreurs sur les indices (des n qui devraient être des n+1...ca ne change rien au raisonnement.
Désolé.

Posté par
lologuem
quel con je suis ! pardon, quel idiot je fais! 16-12-07 à 01:33

On est d*b*l* !!!!!!!! on se prend la tête depuis tout à l'heure !
erff a montré l'égalité entre les 2 premiers termes :
(0->2n)zn = (0->n)zk + (n+1->2n)zk > (0->n)zn = (0->n)xk (0->n)yk

Posté par
lologuem
re : Préliminaire de problème (dénombrement) *gloups* 16-12-07 à 01:54

Et en fait c'est même pas ça
et erfff aussi a tord depuis le départ...
Ca a l'air de rien mais c'est énorme le produit de Cauchy!!!

Posté par
lologuem
On la refait! 16-12-07 à 02:30

Je change les indices pour que ce soit plus clair...
Soit n
j=0->nyj  >= j=0->ky(k-j)  avec k<=n  car on prend un nombre réduit de termes yj
d'où pour tout k,  xk*j=0->nyj  >=  xk*j=0->ky(k-j) = j=0->k xk*y(k-j)
En sommant :
k=0->nxk *j=0->nyj =  k=0->n { xk *j=0->nyj }  >=  k=0->n{ j=0->k xk*y(k-j) }
Voilà la première partie est faite : je peux dormir !!!

Posté par
lologuem
re : Préliminaire de problème (dénombrement) *gloups* 16-12-07 à 02:37

Wouaaaooouuuhh!! c'est moche!
Pour le deuxième c'est le même type de raisonnement sauf que cette fois on prend un plus grand nombre de termes yj. Tu remarqueras que les calculs de sommes avec des indices c'est casse bonbon et pas du tout adapté à l'écriture au clavier...
Bon courage!!!

Posté par
hiiragi
re : Préliminaire de problème (dénombrement) *gloups* 16-12-07 à 08:37

Oh mon Dieu !

Mon Dieu pour plusieurs choses...
La première, c'est que j'ai le clavier imprimer sur la joue et le yeux rouges... :-/
La seconde, c'est d'avoir (jusqu'à 1h33) été toujours d'accord avec votre raisonnement et donc de m'être laissé convaincre. Finalement vous avez bien raison c'est vraiment *casse bonbon* ^_^

Merci infiniment, je vais appliquer cette démarche pour la seconde partie et recopierais tout cela ici dès ce soir.

Merci encore lologuem !!

Posté par
erfff
re : Préliminaire de problème (dénombrement) *gloups* 16-12-07 à 10:03

Citation :
Je change les indices pour que ce soit plus clair...


OUUUPSSSS !!!



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