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Niveau Licence Maths 1e ann
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Nature des séries

Posté par
John-Z
03-10-09 à 15:31

Bonjour tout le monde,

Je suis bloqué dans un exercice :

étudier la nature des séries de terme général suivants :

1) u_n=\frac{n!}{n^n}

2) (plus tard, dès que j'aurai compris )


Ce que j'ai écrit, c'est :

appliquons le test de D'Alembert :

\frac{u_{n+1}}{u_n}=\frac{n^n}{(n+1)^n soit (\frac{n}{n+1})^n = (\frac{1}{1+\frac{1}{n}})^n

par Riemann, la série est convergente si n est supérieur à 1.

Mais... le corrigé dit :
\forall n >1, 0<=u_n<=\frac{1}{2^n} donc convergente

Je ne comprends rien !

Posté par
1 Schumi 1
re : Nature des séries 03-10-09 à 15:36

Salut

par Riemann, la série est convergente si n est supérieur à 1. >> Ca n'a pas trop de sens ça...^^ n parcourt l'ensemble des entiers naturel, il n'est pas fixé. En clair, n est un indice muet, n n'existe donc pas...^^ Tu peux pas utiliser Riemann.
En fait, ta suite (u_n) tend très vite vers 0. Il est donc plus judicieux de comparer à une série géométrique qu'utiliser des critères de comparaisons Riemanniens.

Posté par
LeHibou
re : Nature des séries 03-10-09 à 15:36

Bonjour,

Revois ton cours, le critère de Riemann fait une comparaison à 1/n, et c'est (fixe) qui doit être > 1...

Posté par
John-Z
re : Nature des séries 03-10-09 à 15:40

Oui, je sais mais \alpha = n dans ce cas, \frac{1}{(1+1/n)n} = \frac{1}{N^n} avec N=1+1/n.

Posté par
John-Z
re : Nature des séries 03-10-09 à 15:42

Schumi : comment ça ? Le corrigé dit d'utiliser Riemann...

Posté par
1 Schumi 1
re : Nature des séries 03-10-09 à 15:49

TU ne peux peux pas utiliser le critère de comparaison à une série de Riemann. Ou en tous cas, si c'est possible si c'est pas du tout comme tu le fais! Parce que pour comparer à une série de type Sigma(1/n^a) il faut que ton a soit fixe. Toi tu poses a=n, mais n varie!!!

Posté par
LeHibou
re : Nature des séries 03-10-09 à 15:52

Sauf erreur, lim (1+1/n)n = e, donc lim Un+1/Un = 1/e < 1, donc convergence...
Bon, d'accord, c'est d'Alembert et pas Cauchy

Posté par
LeHibou
re : Nature des séries 03-10-09 à 15:52

Oups, et pas Riemann...

Posté par
John-Z
re : Nature des séries 04-10-09 à 12:20

Non, je me suis trompé pour le corrigé ; c'est : Pour n>=2, 0<= u_n <= \frac{2}{n^2}, d'où la convergence par la règle de Riemann. Désolé.

Je ne vois pas d'où \frac{2}{n^2} sort...

Posté par
LeHibou
re : Nature des séries 04-10-09 à 13:13

Montre que  Un/(2/n²) = Un*n²/2 est < 1
Rappel : Un = n!/nn = 1*2*...*n/(n*n*...n)

Posté par
LeHibou
re : Nature des séries 04-10-09 à 14:08

Autre approche, écris :
Un = 1*2*...*n/(n*n*...n) = (1/n)*(2/n)*...*((n-1)/n)* (n/n)
Ce que tu peux encore écrire :
Un = (1/n)*(2/n)*[(3/n)*...*(n/n)]
Et, en regroupant les deux premiers termes :
Un = (2/n²)*[(3/n)*...*(n/n)]
Tu vois que tous les termes entre [...] sont < 1 (sauf le dernier), donc le produit est < 1, donc Un < 2/n².

Posté par
LeHibou
re : Nature des séries 04-10-09 à 14:10

Et la série de terme général 1/n² est convergente...

Posté par
LeHibou
re : Nature des séries 04-10-09 à 17:48

Ceci dit, en reprenant l'exo, tu voulais comparer à 1/2n et non pas à 2/n2...
Mais j'ai bien l'impression qu'il y a un problème Par exemple, pour n = 4 :
U4 = 4!/44 = 24/256 = 0.09... et 1/24 = 0,06...
Donc U4 > 1/24, ce qui n'est pas compatible avec ton corrigé.
Tu vérifies aussi de ton côté ?      



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