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Convergence et valeur d'une série

Posté par
Anibou
29-09-09 à 09:20

Bonjour à tous !

Ceci est mon premier message sur ce forum, j'espère que je serai bien accueillie J'ai décidé de franchir le pas car je rencontre beaucoup de problèmes avec l'exercice suivant :

Citation :
Montrer que la série \Bigsum_{n=0}^\infty~\frac{(-1)^n}{3n+1} converge et vaut \Bigint_{0}^{1}\frac{dx}{1+x^3}dx

Utiliser la formule : \frac{1}{1-a}=\Bigsum_{k=0}^{n-1}~a^k+\frac{a^n}{1-a}


Merci d'avance à vous tous !

Posté par
jeanseb
re : Convergence et valeur d'une série 29-09-09 à 09:35

Bonjour

Ecris 3$\rm\frac{1}{1+x^3}= \frac{1}{1-(-x)^3}= \sum_{k=0}^\infty (-x^3)^k

Ensuite intervertis les signes et : vérifie que c'est possible, car il doit y avoir une convergence monotone, peut-être même dominée.

Posté par
jeanseb
re : Convergence et valeur d'une série 29-09-09 à 10:09

Que la série de départ converge: c'est une série alternée dont le terme général (en valeur absolue) tend vers 0 en décroissant, donc la série converge uniformémént d'après le critère spécial des séries alternées.

Posté par
LeHibou
re : Convergence et valeur d'une série 29-09-09 à 10:34

-> jeanseb, c'est exact mencore qu'il ne soit pas question ici de convergence uniforme, puisqu'on ne parle pas d'une série de fonctions mais d'une simple série de nombres...

Posté par
jeanseb
re : Convergence et valeur d'une série 29-09-09 à 13:40

 3$\rm\ \sum_{k=0}^\infty (-x^3)^k
 \\

Ce n'est pas une série de fonctions?

Posté par
otto
re : Convergence et valeur d'une série 29-09-09 à 13:46

car il doit y avoir une convergence monotone
Ca j'en doute, tu sommes des termes tantot négatifs, tantot positifs.

Posté par
LeHibou
re : Convergence et valeur d'une série 29-09-09 à 14:48

->jeanseb, OK, je parlais du terme de gauche et toi de celui de droite

Posté par
jeanseb
re : Convergence et valeur d'une série 29-09-09 à 14:53

Citation :
car il doit y avoir une convergence monotone
Ca j'en doute, tu sommes des termes tantot négatifs, tantot positifs.


Bien sûr. L'idée est:pour intervertir les signes Somme et Intégrale dans les séries de fonctions, il faut un théorème qui le permette.

>Le Hibou: Oui! Dur de regarder des deux côtés!

Posté par
LeHibou
re : Convergence et valeur d'une série 29-09-09 à 16:26

Sur [0,1[ ((-x)3)n est majorée en valeur absolue par (x3)n qui converge...
Quant à la convergence dominée, il me semble qu'on n'en parle que dans le cadre de Lebesgue, ça doit être hors programme

Posté par
otto
re : Convergence et valeur d'une série 30-09-09 à 00:39

Mais même pour la convergence dominée il me semble qu'il y'a un problème...

Posté par
kybjm
re : Convergence et valeur d'une série 07-10-09 à 00:24

Pouquoi faire simple quand....

Que la série de terme général (-1)n/(3n+1) c'est clair (th. des S alt)
Cela signifie que S(n) = 1 - 1/4 +....+(-1)n/(3n+1) converge vers un réel .

Soit donc n* . Pour x -1 on a :
(1 - (-x3)n+1)/(1 - (-x3)) = 1 +(-x3)+....+ (-x3)n
Si f est l'application de \ {-1} dans qui à x associe 1/(1 + x3) on a donc :
01f = S(n) + (-1)nR(n) où R(n) = 01x3n/(1 + x3)dx

Comme 0 < R(n) < 1/(3n + 1) on voit que S(n) converge vers 01f qui a un expression simple (il y a du ln(2) et de l'arctan)

On dit que la série de terme général (-1)n/(3n+1) (n 0) est convergente et que sa somme est 01f
  



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