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série avec ln et cos à calculer

Posté par
remi1507
04-10-09 à 14:13

Bonjour !
Je dois calculer la série ln(cos(a/2n)) pour n1 avec a]0;/2[ mais je ne sais comment démarrer... J'ai d'abord montré qu'elle était convergente mais comment calculer sa valeur ?
Merci d'avance pour votre aide.

Posté par
Narhm
re : série avec ln et cos à calculer 04-10-09 à 14:29

Bonjour

On peut introduire plusieurs suites : 3$ S_n=\Bigsum_{k=1}^n \ln(\cos(\fr{a}{2^k})) et   3$ T_n=\exp(S_n)=\prod_{k=1}^n\cos(\fr{a}{2^k})

Sais-tu calculer le dernier produit ?

Posté par
jarod128
re : série avec ln et cos à calculer 04-10-09 à 14:30

Bonjour, remarque que tu dois en fait calculer la partie réelle de la somme de ln(exp(i*(a/2n)))) que tu sais calculer. Sauf erreur.

Posté par
jarod128
re : série avec ln et cos à calculer 04-10-09 à 14:32

je me corrige, j'étais trop rapide: on utilise la partie réelle pour le calcul de Tn de Narhm

Posté par
remi1507
re : série avec ln et cos à calculer 04-10-09 à 14:45

j'avais pensé à introduire l'exponentielle complexe mais pas de cette façon et ça n'amenait à rien... Pour le dernier produit avec des formules de trigo je pense mais c'est un peu long... il n'y pas de methode plus rapide ou moins... astucieuse ?

Posté par
remi1507
re : série avec ln et cos à calculer 04-10-09 à 14:51

c'est bon en fait avec la formule de trigo sin(2x)=2sinxcosx on obtient avec x=a/2^(k-1) et en passant au log une somme téléscopique. Merci bien

Posté par
Narhm
re : série avec ln et cos à calculer 04-10-09 à 14:52

C'est loin d'être compliquer comme calcul : on passe juste au somme partiel, exponentielle qui est assez naturel, puis on calcule facilement Tn en introduisant sin(a/2^n).
On n'a fait qu'écrire des choses et utiliser une seule "astuce", c'est tout.

Là, tout de suite, je n'ai pas d'autres idées pour trouver la somme de cette série autrement, mais c'est peut-être faisable bien sur.

Posté par
Narhm
re : série avec ln et cos à calculer 04-10-09 à 15:03

Tu as trouvé quoi finalement pour Tn ? Je ne vois pas trop ou se situe ta somme télescopique.

Posté par
remi1507
re : série avec ln et cos à calculer 04-10-09 à 15:17

en fait j'ai exprimé ln(cos(a/2^k) comme ln(sin(a/2^(k-1)/2sin(a/2^k)) ensuite j'ai développé le ln et j'obtiens une somme télescopique qui vaut -n*ln2 - ln(sin(a/2^n)) + ln(2sin(a)).
Finalement je trouve en passant à la limite que la série vaut ln(2sin(a)/a). Sauf erreur...

Posté par
Narhm
re : série avec ln et cos à calculer 04-10-09 à 15:31

Ah oui d'accord.
Par contre tu as fait une étourderie dans ta simplification : -n*ln2 - ln(sin(a/2^n)) + ln(\red 2sin(a))
Le 2 n'a rien à faire la, idem pour le résultat final.



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