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une somme de fractions

Posté par
Baudelaire
22-04-08 à 21:25

Bonsoir, voici un petit problème d'arithmétique que je ne sais pas par quel bout prendre:

  "montrer que la somme \Bigsum_{i=1}^n~\frac{1}{i} n'est jamais un entier pour n>1."

Posté par
gui_tou
re : une somme de fractions 22-04-08 à 21:39

Bonsoir,

Une récurrence ferait l'affaire, non ?

Posté par
Baudelaire
re : une somme de fractions 22-04-08 à 21:52

Je veux bien, mais je vois pas quelle pourrait être l'hypothèse >.<

Posté par
Baudelaire
re : une somme de fractions 22-04-08 à 21:59

enfin je vois à peu près ce que tu veux dire, merci pour l'indication

Posté par
gui_tou
re : une somme de fractions 22-04-08 à 21:59

Je définirais la propriété, pour tout 3$\rm n\in\mathbb{N}-\{0,1\},\;\scr{P}(n)\Longleftright\,\Bigsum_{i=1}^n\fr1i \notin\bb{N ^^

Posté par
Baudelaire
re : une somme de fractions 22-04-08 à 22:06

et si par exemple \Bigsum_{i=1}^{n}\frac{1}{i}=k+\frac{n}{n+1} où k est un entier??

Posté par
gui_tou
re : une somme de fractions 22-04-08 à 22:12

d'où elle sort cette formule ?

Mais oui, si k et n sont des entiers (n non nul), alors comme 3$\fr{n}{n+1}\notin\bb{N, alors 3$k+\fr{n}{n+1}\notin\bb{N

Posté par
Baudelaire
re : une somme de fractions 22-04-08 à 22:19

et ajoute le terme \frac{1}{n+1}, et ton hypothèse est contredite

Posté par
gui_tou
re : une somme de fractions 22-04-08 à 22:20

lol oui ... et ?

Posté par
Baudelaire
re : une somme de fractions 22-04-08 à 22:23

donc le fait que la somme au rang n n'est pas un entier n'implique pas a priori aqu'au rang n+1 elle n'est pas un entier ^^

Posté par
gui_tou
re : une somme de fractions 22-04-08 à 22:27

Bien vu
Je réfléchis...

Posté par
gui_tou
re : une somme de fractions 22-04-08 à 22:29

Bel exo en fait ^^

Posté par
Baudelaire
re : une somme de fractions 22-04-08 à 22:32

oui je sais ça fait plusieurs jour que je cherche(je suis en master)... Et je ne sais pas de quel niveau il est en plus!

Posté par
gui_tou
re : une somme de fractions 22-04-08 à 22:33

Le raisonnement par l'absurde nous tend les bras..

Supposons que : 3$\rm \exists p\ge2,\;\Bigsum_{i=1}^p\fr1i \in \bb{N ... je te laisse trouver la contradiction

Posté par
disdrometre
re : une somme de fractions 22-04-08 à 22:39

salut Lucky et Baudelaire

je propose un encadrement !

\Bigint_{2}^{p+1} \frac{dx}{x} \le \Bigsum_{2}^{p} \frac{1}{k} \le \Bigint_{1}^{p} \frac{dx}{x}

Posté par
gui_tou
re : une somme de fractions 22-04-08 à 22:41

Bien vu Jolly !

Posté par
Baudelaire
re : une somme de fractions 22-04-08 à 22:45

Salut disdrometre, mais je vois pas le rapport ^^

Posté par
disdrometre
re : une somme de fractions 22-04-08 à 22:49

exact ce sont inégalités stricts

\Bigint_{2}^{p+1}%20\frac{dx}{x}%20\lt%20\Bigsum_{2}^{p}%20\frac{1}{k}%20\lt%20\Bigint_{1}^{p}%20\frac{dx}{x}

reste à démontrer qu'aucun intervalles ]ln(p+1)-ln(2),ln(p+1)[

ne contient pas d'entier !  

Posté par
disdrometre
re : une somme de fractions 22-04-08 à 22:50

]ln(p+1)-ln(2),ln(p)[

Posté par
gui_tou
re : une somme de fractions 22-04-08 à 22:50

Baudelaire >>

3$\ell n(p+1)-\ell n(2) \le \Bigsum_{i=1}^p \le \ell n(p)

or pour tout 3$p\ge2, 3$\ell n(p)-\ell n(p+1)+\ell n(2)<1 donc ...

Posté par
gui_tou
re : une somme de fractions 22-04-08 à 22:51

donc ... on ne peut rien dire lol

Posté par
gui_tou
re : une somme de fractions 22-04-08 à 22:53

Sinon, on peut montrer par récurrence que le numérateur de 3$\Bigsum_{i=1}^n\fr1i est toujours impair , et que le dénominateur est pair.

Posté par
Fractal
re : une somme de fractions 22-04-08 à 22:54

Bonjour

Une méthode consiste à montrer que le numérateur est pair alors que le dénominateur est impair, ou plus précisément que la valuation dyadique du numérateur est strictement supérieure à celle du dénominateur.
Je ne me rappelle plus exactement l'hypothèse de récurrence à faire ni comment le montrer mais je sais qu'on peut s'en sortir comme ça

Fractal

Posté par
Baudelaire
re : une somme de fractions 22-04-08 à 23:12

Fractal, le dénominateur est paire si n=2!
Bon de mon côté j'ai trouvé une méthode peut orthodoxe(récurrence+postulat de Bertrand) qui semble marcher. Je ne vois pas comment le prouver avec tes indications gui_tou.

Posté par
gui_tou
re : une somme de fractions 22-04-08 à 23:14

fractal voulait dire :

Citation :
Une méthode consiste à montrer que le numérateur est impair alors que le dénominateur est pair,



sauf erreur

Posté par
Baudelaire
re : une somme de fractions 22-04-08 à 23:23

oui l'hypothèse est vraie et je conclus seulement sur la parité de n+1 si je suppose \Bigsum_{i=1}^{n}\frac{1}{i}=k

Posté par
Baudelaire
re : une somme de fractions 22-04-08 à 23:24

je voulais dire la parité de n

Posté par
Baudelaire
re : une somme de fractions 22-04-08 à 23:25

arf désolé, ok c tout bête je devrais aller me coucher T.T
merci Fractal et Gui_tou

Posté par
Cauchy
re : une somme de fractions 22-04-08 à 23:42

Bonjour,

j'avais posté deux démos ici:
1/m+...1/n

Posté par
gui_tou
re : une somme de fractions 04-06-08 à 19:37

Démontré pour la première fois par le hongrois Kurschak.

Une démo généralisée ici

Posté par
H_aldnoer
re : une somme de fractions 04-06-08 à 19:40

Citation :
Bien vu Jolly !

Posté par
Camélia Correcteur
re : une somme de fractions 05-06-08 à 15:15

Bonjour à tous!

> Cauchy Ca nous rajeunit, hein? Félicitations, tiens-nous au courant pour la suite... sur laquelle je n'ai aucun doute!

Posté par
gui_tou
re : une somme de fractions 06-06-08 à 19:56

Bonjour

Je détaille mes recherches :


Théorème de Kurschak (1918)

Citation :
Le rationnel 3$\Bigsum_{i=m}^n\fr1i (où 3$m,n\in{\bb N) est un entier seulement pour 3$m=n=1


Démonstration :

On obtient un entier pour 3$m=n=1 et on va voir que c'est le seul cas.
Supposons 3$n\ge2. L'idée consiste à regarder la valuation 2-adique des entiers entre 3$m et 3$n.

On peut supposer 3$m<n car 4$\fr1n n'est pas un entier pour 3$n\ge2.

Soit 3$\alpha=\max\{\nu_2(k),\,m\le k\le n\}. On a 3$\alpha\ge1 car il y a au moins un entier pair entre 3$m et 3$n. En fait le point essentiel est que la valuation 2-adique maximale 3$\alpha n'est atteinte qu'une et une seule fois.

En effet, supposons qu'il existe deux entiers 3$k et 3$k' avec 3$m\le k\le k'\le n et 3$k=2^{\alpha}(2r+1) et 3$k'=2^{\alpha}(2s+1)

Alors 3$2^{\alpha}(2r+2)=2^{\alpha+1}(r+1) appartient à 3${\bb [}m,n{\bb ] et est de valuation 2-adique supérieure ou égale à 3$\alpha+1 ce qui contredit la définition de 3$\alpha.

Il en résulte que le représentant irréductible de la somme 3$\Bigsum_{i=m}^n\fr1i est de la forme 4$\fr{A}{2^{\alpha}B3$A et 3$B sont impairs.

Ce qui prouve que la somme en question n'est pas un entier.

Posté par
simon92
re : une somme de fractions 06-06-08 à 20:02

j'avais déjà rencontré ce problème, et il y a même une quesiton subsidiaire^^ Pourquelles valeurs de n et m a t'on \Bigsum_{k=n}^m \frac{1}{k}\in\mathbb{N}

Si je ne m'amuse, la solution page 99 numéro 64:

Posté par
simon92
re : une somme de fractions 06-06-08 à 20:02

oula j'ai pas lu le post de guitou XD

Posté par
gui_tou
re : une somme de fractions 06-06-08 à 20:03

Simon c'est ma démo, y a que pour m=n=1.

Posté par
simon92
re : une somme de fractions 06-06-08 à 20:06

oui c'est ce que j'ai dit, j'ai lu les 10 premiers posts et après ca m'a souler, je suis aller direct a la fin sans lire ton truc

Posté par
lafol Moderateur
re : une somme de fractions 06-06-08 à 20:33

Bonsoir
simon, ça fait deux fois que je le vois aujourd'hui :

Citation :
Si je ne m'amuse

on dit plutôt : si je ne m'abuse

Posté par
simon92
re : une somme de fractions 07-06-08 à 11:19

hello,
je le sais, c'est fait exprès

Posté par
gui_tou
re : une somme de fractions 04-01-09 à 12:58

La démo de wiki a l'air plus simple ..



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