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Niveau Maths sup
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Calcul somme k² (k parmi n)

Posté par
Maym
08-09-10 à 18:13

Bonjour j'ai un DM à rendre et ça fait déjà quelques heures que je planche sur le sujet, et notamment la première question qui est de calculer la somme

\sum_{k=0}^n k² \(n\\k\)

Pourriez vous m'éclairer ? J'ai essayé de supprimer un k en développant les factorielles mais ça ne m'aide pas beaucoup. Merci d'avance

Posté par
Ulusse
re : Calcul somme k² (k parmi n) 08-09-10 à 18:30

Bonjour, voici une indication :

Regarde le polynôme P = (X+1)^(n+2), et calcule :

-P'
-Q = XP'
-Q'

et regarde si tu ne peux pas évaluer Q' en une valeur bien choisie pour obtenir ta somme.

Posté par
Ulusse
re : Calcul somme k² (k parmi n) 08-09-10 à 18:33

Euh utilise plutôt P = (X+1)^n , j'avais la tête ailleurs .

Posté par
Maym
re : Calcul somme k² (k parmi n) 08-09-10 à 18:43

Merci de ta réponse,
j'ai testé donc j tombe sur n(x+1)^(n-1)=\sum_{k=0}^n \(n\\k\) kx^(k-1)
donc en fait pour la valeur x=1 on trouve la réponse à la somme de k(k parmi n) mais pas k²(k parmi n)... ou alors je me suis mal débrouillée ?

Posté par
Ksilver
re : Calcul somme k² (k parmi n) 08-09-10 à 18:47

Salut !

tu as une somme avec des k.x^(k-1). si tu re-multiple par x, et re-dérive encore une fois tu aura du k².x^(k-1) comme tu le souhaite.

Posté par
Maym
re : Calcul somme k² (k parmi n) 08-09-10 à 18:58

Ok donc j'ai trouvé pour x=1 : (n-1)n2^(n-2)... ça me paraît un peu étrange est-ce cela ? J'ai un doute sur la dérivée de xn(x+1)^{n-1}  :$

Posté par
veleda
re : Calcul somme k² (k parmi n) 09-09-10 à 00:24

bonsoir,
effectivement tu as du faire une erreur en dérivant
A(x)'=(nx(1+x)^{n-1})'=n(1+x)^{n-1}+n(n-1)x(1+x)^{n-2}
tu en déduisA'(1)=n2^{n-1}+n(n-1)2^{n-2}=n(n+1)2^{n-2}
tu vérifies pour n=2 par exemple

Posté par
Maym
re : Calcul somme k² (k parmi n) 09-09-10 à 19:05

Ok j'avais donc juste sur un deuxième calcul. En fait multiplier la première dérivée par x n'était pas utile, lorsqu'on dérive deux fois directement on tombe sur : n(n-1)2^(n-2)+n2^(n-1). Je n'arrive pas à comprendre comment on arrive à n(n+1)2^(n-2) ? :/

Posté par
veleda
re : Calcul somme k² (k parmi n) 09-09-10 à 22:48

tu metsn2^{n-2}en facteur tu obtiensn2^{n-2}(n-1+2)=n(n+1)2^{n-2}

Posté par
Maym
re : Calcul somme k² (k parmi n) 10-09-10 à 18:03

Ok c'est bon j'ai pigé Merci beaucoup !!



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