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Niveau Maths sup
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Somme

Posté par
MoonChild
12-09-09 à 14:23

Bonjour,

j'aurais besoin d'aide sur cet exercice:

nj=1[ji=1f(i,j)]

La question est : On suppose dans cette question que f est definie, pour tout (i,j) x par

f(i,j) = i + j

Je ne vois pas trop comment demarrer cet exercice
Merci d'avance

Posté par
Camélia Correcteur
re : Somme 12-09-09 à 15:02

Bonjour

Essaye d'écrire pour des petites valeurs. Comme indication:

\sum_{i=1}^jf(i,j)=f(1,j)+f(2,j)+...+f(j,j)=1+j+2+j+...+j+j

Posté par
tagadada
re : Somme 12-09-09 à 15:14

f(i,j) = i + j



on peut déja écrire les premiers termes...

ça donne :
pour n = 1 :
f(1,1)=2

pour n=2 :
f(1,1)+
f(2,1)+f(2,2) = 2+3+4=9

pour n=3 :
f(1,1)+
f(2,1)+f(2,2)+
f(3,1)+f(3,2)+f(3,3) = 2+3+4+4+5+6=24


pour n=4 :
f(1,1)+
f(2,1)+f(2,2)+
f(3,1)+f(3,2)+f(3,3)+
f(4,1)+f(4,2)+f(4,3)+f(4,4) = 2+3+4+4+5+6+5+6+7+8=50

pour n=5 :
f(1,1)+
f(2,1)+f(2,2)+
f(3,1)+f(3,2)+f(3,3)+
f(4,1)+f(4,2)+f(4,3)+f(4,4)+
f(5,1)+f(5,2)+f(5,3)+f(5,4)+f(5,5)=2+3+4+4+5+6+5+6+7+8+6+7+8+9+10=90

etc...

on voit qu'on peut soit sommer les lignes (c'est a dire effectuer la somme qui est écrite :

S=j=1j=n i=1i=jf(i,j)

ou bien (dans les exemples ci dessus) on peut sommer les colonnes:

S=i=1i=n j=ij=nf(i,j) :

comme ces deux sommes sont égales, on peut donc dire que :

S=1/2*(j=1j=n i=1i=jf(i,j)+i=1i=n j=ij=nf(i,j))

on a alors : S=1/2*(j=1j=n i=1i=nf(i,j)+i=1i=nf(i,i))

et apres... plus qu'à faire les calculs!!

Posté par
MoonChild
re : Somme 12-09-09 à 16:31

Merci de m'avoir repondu et d'avoir passé du temps sur ma question
Je pense avoir compris la démarche
Cependant apres j'obtiens ça :

S= 1/2*[j=1ni=1i=nf(i,i)*f(i,j)]

mais est ce que ce résultat est le résultat final? Peut on plus simplifier?

Posté par
alexre
somme 12-09-09 à 17:35

Salut,
La somme des entiers de 1 à j est j(j+1)/2=j²/2+j/2.Ta double somme devient alors 1/2 somme des carrés des entiers de 1 à n  +  1/2 de la somme des entiers de 1 à n.(la somme des n premiers carrés est n(n+1)(2n+1)/6).

Posté par
alexre
somme rectificatif 12-09-09 à 17:52

Salut,
La somme des entiers de 1 à j est j(j+1)/2=j²/2+j/2.Ta double somme devient alors 3/2 somme des carrés des entiers de 1 à n  +  1/2 de la somme des entiers de 1 à n.(la somme des n premiers carrés est n(n+1)(2n+1)/6) et le 3/2 à cause de (somme(i+j) de 1 à j )= (somme des i de 1 à n) +j²)Désolé mais je n ai pas trop l'habitude avec latex.

Posté par
alexre
re : Somme 12-09-09 à 18:22

J'ai trouvé le mode d emploi de Latex alors je m'entraine un peu pour remettre en écriture math ma réponse.

\sum_{j=1}^n\sum_{i=1}^j (i+j)=\sum_{j=1}^n\sum_{i=1}^ji+\sum_{j=1}^n\sum_{i=1}^jjon en déduit que la somme S cherchée est alors:

S = \sum_{j=1}^nj((j+1)/2+\sum_{j=1}^nj^2=3/2\sum_{j=1}^nj^2+1/2\sum_{j=1}^njavec :
\sum_{j=1}^nj^2=n(n+1)(2n+1)/6

Posté par
MoonChild
re : Somme 12-09-09 à 21:14

Merci de m'avoir aidé et d'avoir passé du temps pour moi
apres avoir revu tout cela j'ai mieux compris j'aurais peut etre encore d'autres questions mais je vais bien y reflechir avant de les poser sur l'exercice
Merci

Posté par
MoonChild
re : Somme 13-09-09 à 09:22

Pourrais tu m'expliquer comment tu passes de ton expression ou tu as la somme des i et j a l'expression S
merci  

Posté par
alexre
re : Somme 13-09-09 à 12:54

salut,
C'est tout simple il suffit de voir (et savoir) que _sum_{i=1}^ji = j(j+1)/2.

Posté par
alexre
re : Somme 13-09-09 à 12:56

Salut,
C'est tout simple il suffit de voir (et savoir) que \sum_{i=1}^ji = j(j+1)/2.

Posté par
MoonChild
re : Somme 13-09-09 à 13:06

C'est justement ce que je n'arrive pas à voir en faite

Posté par
MoonChild
re : Somme 13-09-09 à 13:11

aa j'ai compris c'est tout bete ^^ C'est tout simplement la somme d'une suite arithmetique .... merci

Posté par
MoonChild
re : Somme 13-09-09 à 13:23

Apres j'ai ceci il faut que je determine une expression simple de :

1ijn+1f(i,j) - 1ijnf(i,j)

Alors j'obtiens ceci nijn+1f(i,j)

Et apres on aurait donc 2 cas le cas ou n = n+1 et le cas ou n est different de n+1 ?

Posté par
alexre
re : Somme 13-09-09 à 14:58

Non la différence n'est pas cela(et n est tjrs différents de n+1 voyons...)mais \sum_{i=1}^n^+^1f(i;n+1)  soit  \sum_{i=1}^n^+^1(i+n+1)  cad  \sum_{i=1}^n^+^1i + \sum_{i=1}^n^+^1(n+1)et donc (n+1)(n+2)/2 + (n+1)²



PS: pour la somme des n premiers entiers se souvenir de

1+2+3+4+5+6
6+5+4+3+2+1
-------------
7+7+7+7+7+7

Posté par
MoonChild
re : Somme 13-09-09 à 16:56

Oui je me suis rendu compte que j'avais écrit une bêtise cependant vu que je travaillais je ne suis pas revenu posté mais j'avais trouvé ce resultat
Sauf que j'ai fait commencer i à 2 car l'ensemble de définition est N*

Plus bas dans l'exercice j'ai une application de ce que nous venons de faire

Sn= 1ijni/j+1

Pour n N* on doit determiner Sn+1 - Sn

i=1n+1f(i;n+1)


i=1n+1i/n+2

Mais apres je reste bloqué puisqu'en essayant remplacer par n = 1 ou n=2 je ne retrouve plus respectivement 1/2 et 3/2
ALors j'ai du me tromper quelque part mais ou?



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