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Niveau Maths sup
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Nature d'une série

Posté par
bababreton
23-10-08 à 23:50

Bonsoir à tous j'ai du mal à trouver la nature de cette série Un, tel que Un= (1+1/n)n-e

La démarche : Montrer que Un 0 (n +). Sinon on dit que la série diverge grossièrement.

Puis montrer la nature de Un

-----------------------------------------------------------------------

J'ai essayé de passer par le développement limité mais je n'arrive pas à montrer que Un tend vers 0. Et je ne vois pas la démarche pour dire que la série converge ou pas.

Merci de votre aide.

Posté par
Nightmare
re : Nature d'une série 23-10-08 à 23:51

Salut

Par définition même de e, U(n) converge vers 0. Maintenant si on ne veut pas être un puriste, on peut se contenter de mettre (1+1/n)^n sous forme exponentielle.

Posté par
Nightmare
re : Nature d'une série 23-10-08 à 23:53

Pour la nature de la série, après la mise sous forme exponentielle, on peut effectivement faire un DL.

Posté par
bababreton
re : Nature d'une série 24-10-08 à 00:20

Merci Nightmare , donc pour montrer Un0 je fais :

(1+1/n)n= en(ln(1+1/n))
Or ln(1+1/n) est équivalent à 1/n
J'ai alors en(1/n)=e
D'ou Un est équivalent à (e-e)=0
Conclusion: Un0

Pour la nature de la série je vois pas trop comment, si ce n'est refaire la même chose...

Posté par
Nightmare
re : Nature d'une série 24-10-08 à 00:23

aïe !

Ne jamais écrire que quelque chose est équivalent à 0, tu risques de te faire taper sur les doigts !

Lorsque tu as montré que ln(1+1/n) est équivalent à 1/n, tu as donc directement la converge vers e. Et donc ta suite converge vers e-e=0.


Pour la nature, passe par les DL (ça évitera d'écrire des grossièretés comme "équivalent à 0" )

Posté par
bababreton
re : Nature d'une série 24-10-08 à 00:41

Je sens que je vais dire un grosse bêtise mais bon ca fait avancer donc bon :
En utilisant le Dl :

(1+n)n = 1 + n(1/n) +o(1/n) = 2 + o(1/n)
(1+n)n - e = 2 - e + 0(1/n)

1 tel que nUn
Donc (1/n) = o(2-e) (2-e) diverge car (1/n) diverge pour 1 d'après Riemann.

Belle bêtise ?

Posté par
Nightmare
re : Nature d'une série 24-10-08 à 00:56

on a :

3$\rm ln(1+\frac{1}{n})=\frac{1}{n}-\frac{1}{2n^{2}}+\frac{1}{3n^{3}}+o\(\frac{1}{n^{3}}\)

D'où :
3$\rm nln\(1+\frac{1}{n}\)=1-\frac{1}{2n}+\frac{1}{3n^{2}}+o\(\frac{1}{n^{2}}\)

D'où :
3$\rm e^{nln\(1+\frac{1}{n}\)}=e\times e^{-\frac{1}{2n}+\frac{1}{3n^{2}}+o\(\frac{1}{n^{2}}\)}=e\times \(1-\frac{1}{2n}+\frac{1}{3n^{2}}+\frac{1}{8n^{2}}+o\(\frac{1}{n^{2}}\)\)=e-\frac{e}{2n}+\frac{11}{24n^{2}}+o\(\frac{1}{n^{2}}\)

On en déduit :
3$\rm U_{n}=-\frac{e}{2n}+\frac{11}{24n^{2}}+o\(\frac{1}{n^{2}}\)

la série diverge donc.

En effet :
La série 3$\rm \Bigsum_{n>0} -\frac{e}{2n} diverge (série harmonique)
et
La série 3$\rm \Bigsum_{n>0} \frac{11}{24n^{2}}+o\(\frac{1}{n^{2}}\) converge, car 3$\rm \frac{11}{24n^{2}}+o\(\frac{1}{n^{2}}\)\sim \frac{11}{24n^{2}} qui est le terme général d'une série de Riemann convergente.



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