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Calcul de sommes


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#msg1971901 Posté le 06-09-08 à 18:53
Posté par Profilflopflop flopflop

Bonsoir, j'aimerai avoir une petite vérification concernant un début d'exercice

\Bigsum_{k=1}^{2n} (-1)^kk

Je trouve donc :
\Bigsum_{k=1}^{2n} (-1)^kk = -1+2-3+4+.....-(2n-1)+(2n)
<=> \Bigsum_{k=1}^{2n} (-1)^kk = 1+1+1+1+....+1 = 2n

Je pense avoir juste jusqu'ici merci de vos réponses je posterai la suite de l'exo si vous êtes daccord avec ma rédaction
re : Calcul de sommes#msg1972098 Posté le 06-09-08 à 19:37
Posté par Profilflopflop flopflop

Voici la fin de l'exercice :

\Bigsum_{i=1}^{2n} (-1)^kk^2 = ?
j'ai du mal à trouver comment l'exprimer :p ça me fait -1+4-9+16-25+36-49+64....-(1+4n)

merci de votre aide
re : Calcul de sommes#msg1972118 Posté le 06-09-08 à 19:42
Posté par Profillyonnais lyonnais

Bonjour

Déjà pour le premier, c'est plutôt n le résultat, puisque tu regroupes par groupe de 2 !

Tu es d'accord ?
re : Calcul de sommes#msg1972131 Posté le 06-09-08 à 19:46
Posté par Profilflopflop flopflop

Oui je me suis trompé mais pour la suite je bloque vraiment ...

j'ai au final ma somme qui vaut : 3+7+11+15+...-(1+4n)
re : Calcul de sommes#msg1972139 Posté le 06-09-08 à 19:47
Posté par Profillyonnais lyonnais

Je regarde ...
re : Calcul de sommes#msg1972165 Posté le 06-09-08 à 19:52
Posté par Profillyonnais lyonnais

Bonjour

La méthode ici pour les deux sommes est d'introduire :

\Large{f(x)=\sum_{k=1}^{2n} (-x)^k = \frac{((-x)^{2n}-1)x}{1+x}}

Il faut alors dériver des deux cotés. Et on remarque que en injectant 1:

f'(1) = -\Bigsum_{k=1}^{2n} (-1)^kk

Pour la 2nde somme, il faut se servir de f"

Tu essais ?
re : Calcul de sommes#msg1972184 Posté le 06-09-08 à 19:55
Posté par Profillyonnais lyonnais

Faute de frappe, c'est plutôt :

f'(1) = \Bigsum_{k=1}^{2n} (-1)^kk
re : Calcul de sommes#msg1972222 Posté le 06-09-08 à 19:59
Posté par Profilflopflop flopflop

Ok je vais dabord essayer de comprendre comment tu as fait pour trouver la somme de f(x) :p
re : Calcul de sommes#msg1972234 Posté le 06-09-08 à 20:01
Posté par Profillyonnais lyonnais

Je trouve alors :

\Large{\sum_{k=1}^{2n} (-1)^kk^2=n(2n+1)

A vérifier ...
re : Calcul de sommes#msg1972241 Posté le 06-09-08 à 20:02
Posté par Profillyonnais lyonnais

C'est la somme des termes d'une suite géométrique de raison -x et de premier terme -x

J'ai appliqué la formule
re : Calcul de sommes#msg1972332 Posté le 06-09-08 à 20:30
Posté par Profilflopflop flopflop

Arf j'ai vraiment du mal à te comprendre pour ce qui est de l'injection du 1 etc et de comment tu trouve pour k² pourrais-tu détailler tes étapes ? Merci beaucoup
re : Calcul de sommes#msg1972369 Posté le 06-09-08 à 20:40
Posté par Profillyonnais lyonnais

Ok pas de problème (mais je vais partir) :

\Large{f(x)=\sum_{k=1}^{2n} (-x)^k = \frac{((-x)^{2n}-1)x}{1+x}}

en dérivant, tu obtiens d'une part :

\Large{f'(x)=\sum_{k=1}^{2n} (-1)^k(x)^{k-1}

d'autre part (après simplifications):

\Large{f'(x)=\frac{(-x)^{2n}(2n(x+1)+1)-1}{(x+1)^2

En injectant 1 :

\Large{f'(1)=\sum_{k=1}^{2n} (-1)^k = \frac{(4n+1)-1}{4} = n

Tu fais pareil avec f" pour la 2nde somme
re : Calcul de sommes#msg1972376 Posté le 06-09-08 à 20:42
Posté par Profilflopflop flopflop

Merci de ton aide je vais reprendre ça se soir
re : Calcul de sommes#msg1972405 Posté le 06-09-08 à 20:47
Posté par Profillyonnais lyonnais

JE t'en prie

N'hésites pas à poster ...
re : Calcul de sommes#msg1976367 Posté le 07-09-08 à 20:35
Posté par Profilflopflop flopflop

J'ai repris mon problème au calme, et je ne comprend vraiment pas ton raisonnement, tu dois utiliser un bout de cour que l'on ne m'as pas encore instruit.
J'ai donc essayer par un autre moyen :

On c'est que:
\Bigsum_{k=1}^{2n}(-1)^k k^2=-1+4-9+16-25+36-49+.....

Je remarque une alternance des signes + et - de quelque chose que j'ai appris :
\Bigsum_{k=1}^{n}k^2

J'ai donc essayer comme ceci:
-1-9-25-49-.... = -\Bigsum_{k=0}^{n}(2k+1)^2
4+16+36+..... =\Bigsum_{k=1}^{n}(2k)^2

Je me demande premièrement si les indices sont bon. si c'est le cas, je continuerai comme ceci :
-\Bigsum_{k=0}^{n}(2k+1)^2=- ( 4\Bigsum_{k=1}^{n}k + \Bigsum_{k=1}^{n}1 + 4\Bigsum_{k=1}^{n}k^2 )

J'ai changé d'indice car pour k=0 on a 0 ... mais est-ce que j'ai le droit ? je n'y vois pas d'inconvénient ^^

De même :
\Bigsum_{k=0}^{n}(2k)^2 = 4\Bigsum_{k=1}^{n}k^2

Au final je me dis donc : \Bigsum_{k=1}^{2n}(-1)^k k^2=\Bigsum_{k=1}^{n}(2k)^2-\Bigsum_{k=0}^{n}(2k+1)^2

<=> \Bigsum_{k=1}^{2n}(-1)^k k^2= -(4\Bigsum_{k=1}^{n}k + \Bigsum_{k=1}^{n}1)

Mais la apparait l'erreur du signe - la suite est positive ... puis si je développe et que j'essaye pour n=1 n=2 etc ça ne fonctionne pas. Je ne comprend pas mon erreur. Merci de votre aide
re : Calcul de sommes#msg1976383 Posté le 07-09-08 à 20:38
Posté par Profillyonnais lyonnais

Je regarde ce que tu as fait

Mais je ne comprend pas ce que tu ne comprend pas dans ce que j'ai fait

Dis moi le point qui te bloques
re : Calcul de sommes#msg1976389 Posté le 07-09-08 à 20:39
Posté par Profilflopflop flopflop

Tout je n'ai pas appris ses notions ... dériver une somme je ne comprend pas comment tu as fait ça, l'injection du 1 non plus ...
re : Calcul de sommes#msg1976396 Posté le 07-09-08 à 20:40
Posté par Profillyonnais lyonnais

Ok tu n'as peut-être pas vu ça alors en cours

Je lis ce que tu as fait !
re : Calcul de sommes#msg1976400 Posté le 07-09-08 à 20:41
Posté par Profilflopflop flopflop

Merci bien
re : Calcul de sommes#msg1976409 Posté le 07-09-08 à 20:43
Posté par Profillyonnais lyonnais

Super ta méthode, je rectifie quelques trucs, mais ça marche !

2 secondes
re : Calcul de sommes#msg1976428 Posté le 07-09-08 à 20:46
Posté par Profillyonnais lyonnais

Alors il faut faire attention aux indices

On a plutôt :

\Large{\sum_{k=1}^{2n} (-1)^kk^2 = -\sum_{k=1}^{n-1} (2k+1)^2+\sum_{k=1}{n} (2k)^2

avec :

\Large{(2k+1)^2=4k^2+1+4k  donc :

\Large{\sum_{k=1}^{2n} (-1)^kk^2 = -4\sum_{k=0}{n-1} k^2-\sum_{k=0}{n-1} 1 +4\sum_{k=0}{n-1} k + \sum_{k=1}{n} (2k)^2

Ok jusque là ? je continu dans mon prochain message :
re : Calcul de sommes#msg1976442 Posté le 07-09-08 à 20:49
Posté par Profillyonnais lyonnais

Oups, craquage dans le LaTeX, je reprend :

\Large{\sum_{k=1}^{2n} (-1)^kk^2 = -\sum_{k=1}^{n-1} (2k+1)^2+\sum_{k=1}^{n} (2k)^2

\Large{\sum_{k=1}^{2n} (-1)^kk^2 = -4\sum_{k=0}^{n-1} k^2-\sum_{k=0}^{n-1} 1 +4\sum_{k=0}^{n-1} k + \sum_{k=1}^{n} (2k)^2

avec (2k)² = 4k² donc, si tu regarde bien les indices avec la 1ère et la dernière somme, il ne reste que 4n² donc on a :

\Large{\sum_{k=1}^{2n} (-1)^kk^2 = 4n^2-n-\frac{4(n)(n+1)}{2} = n(2n+1)

Et c'est gagné
re : Calcul de sommes#msg1976444 Posté le 07-09-08 à 20:49
Posté par Profilflopflop flopflop

Jusque la je suis daccord
tu as du avoir une erreur pour les indices mais je comprend ton message
re : Calcul de sommes#msg1976457 Posté le 07-09-08 à 20:52
Posté par Profilflopflop flopflop

Oui c'est exactement ça, tu as fait une erreur de signe dans ton dernier message mais j'ai compris le principe

Merci beaucoup de ton aide
re : Calcul de sommes#msg1976463 Posté le 07-09-08 à 20:53
Posté par Profillyonnais lyonnais

Exact !

A force de LaTeXifier

Bien vu pour la méthode. A bientôt
re : Calcul de sommes#msg1976472 Posté le 07-09-08 à 20:55
Posté par Profilflopflop flopflop

peut être la semaine prochaine je rentre à l'internat ce soir

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