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Niveau Licence Maths 1e ann
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Changement d'indice d'une somme (coefficient binomial)

Posté par
Elywenne
31-10-16 à 13:33

Bonjour,
Afin de déterminer une autre expression de la somme Sn, je dois effectuer le changement d'indice j = 2n+1-k de la somme suivante :

Sn = ( 2n+1  ;   k ) d'indice k allant de 0 à n

Je précise que (2n+1 ; k) est un coefficient binomial, mais je n'arrive pas à l'écrire correctement.

J'obtiens l'indice j allant de 2n+1 à n+1, ce qui me semble impossible. Je ne comprends donc pas où est mon erreur et comment je peux trouver la bonne solution.

Merci d'avance pour votre aide

Posté par
carpediem
re : Changement d'indice d'une somme (coefficient binomial) 31-10-16 à 13:35

salut

k = 0 , 1, 2, ... , n

j = 2n + 1 - k


j = 2n + 1, 2n, ....

Posté par
Elywenne
re : Changement d'indice d'une somme (coefficient binomial) 31-10-16 à 13:38

Donc j'en conclus que mes résultats sont corrects ?

Posté par
ThierryPoma
re : Changement d'indice d'une somme (coefficient binomial) 31-10-16 à 13:47

Et par commutativité de l'addition, que peut-on encore dire ?

Posté par
Elywenne
re : Changement d'indice d'une somme (coefficient binomial) 31-10-16 à 13:49

D'après la formule de Pascal :

Sn = (2n  ;  k) + (2n  ;  k-1) pour j allant de 2n+1 à n+1

Posté par
Elywenne
Calcul d'une somme algébrique 31-10-16 à 15:21

Bonjour,
Afin de déterminer une autre expression de la somme Sn, je dois effectuer le changement d'indice j = 2n+1-k de la somme suivante :

Sn = ( 2n+1  ;   k ) d'indice k allant de 0 à n

Je précise que (2n+1 ; k) est un coefficient binomial, mais je n'arrive pas à l'écrire correctement.

J'obtiens le résultat suivant : Sn =  (2n  ;  k) +  (2n  ;  k-1) pour j allant de 2n+1 à n+1

Je dois à présent en déduire la valeur de 2Sn, puis de Sn.
On ne retrouve pas la variable j dans le coefficient binomial, pourtant je n'ai pas le droit de changer k en j, car k dépend de n ? Alors puis-je passer le coefficient binomial devant la somme ? Je ne sais pas sur quelle piste partir pour la résoudre.

Merci d'avance pour votre aide

*** message déplacé ***

Posté par
boninmi
re : Calcul d'une somme algébrique 31-10-16 à 15:43

Bonjour,

Tu changes d'indice, donc k ne doit plus figurer, c'est j qui doit apparaître. Tu dois remplacer k par 2n+1-j, selon la formule de changement d'indice.
Les sommes étant commutatives, autant dire que j varie de n+1 à 2n+1.
Je ne vois pas comment tu fais apparaître deux sommes au lieu d'une, je doute de l'exactitude de ce résultat.

*** message déplacé ***

Posté par
Elywenne
re : Calcul d'une somme algébrique 31-10-16 à 15:50

Lorsque j'obtiens 2n+1-j, en remplaçant j, k apparaît de nouveau puisque j= 2n+1-k.
Je ne dois peut-être pas faire l'étape précédente et garder 2n+1-j dans le coefficient ?

Que signifie commutatives exactement svp ?

D'après la formule de Pascal, j'en déduisais que (2n+1 ; k) = (2n ; k) + (2n ; k-1).

Merci pour votre réponse !

*** message déplacé ***

Posté par
DOMOREA
re : Calcul d'une somme algébrique 31-10-16 à 16:01

bonjour,
avec le changement d'indice , tu dois obtenir:
\sum_{j=n+1}^{2n+1}\begin{pmatrix}2n+1\\2n+1-j\end{pmatrix}=\sum_{j=n+1}^{2n+1}\begin{pmatrix}2n+1\\j\end{pmatrix}
or \sum_{j=0}^{2n+1}\begin{pmatrix}2n+1\\j\end{pmatrix}=2^n=2S_n
doncS_n=2^{n-1}

la suite des coefficient binomiaux est symétrique par rapport à son centre quand n est impair \begin{pmatrix}2n+1\\j\end{pmatrix}=\begin{pmatrix}2n+1\\2n+1-j\end{pmatrix}=
et on sait que (1+1)^{2n+1}=\sum_{j=0}^{2n+1}\begin{pmatrix}2n+1\\j\end{pmatrix}

*** message déplacé ***

Posté par
boninmi
re : Calcul d'une somme algébrique 31-10-16 à 16:03

Si tu changes d'indice, tu dois utiliser uniquement j, et ne plus utiliser k ... Sinon que veut dire changer d'indice ?
L'utilisation de la formule de Pascal est une indication de l'énoncé ? Je ne vois pas bien à quoi ça conduit, on ne retrouve pas Sn, puisqu'on a 2n et non 2n+1. Tu as recopié entièrement l'énoncé ?

*** message déplacé ***

Posté par
boninmi
re : Calcul d'une somme algébrique 31-10-16 à 16:05

Oui, c'est l'idée de DOMOREA qui est la bonne.
Avec ta notation: (n;p)=(n;n-p) .

*** message déplacé ***

Posté par
Elywenne
re : Calcul d'une somme algébrique 31-10-16 à 16:19

On a le droit d'inverser 2n+1 et n+1 "au dessus et en dessous de la somme" ? C'est cette partie que je ne saisis pas bien.
Pour le reste, j'ai compris, merci !

*** message déplacé ***

Posté par
carpediem
re : Changement d'indice d'une somme (coefficient binomial) 31-10-16 à 16:43

j + k = 2n + 1

C(n, j) = C(n, n - j)

...

Posté par
DOMOREA
re : Calcul d'une somme algébrique 31-10-16 à 18:06

re ,
soit dit en passant je me suis planté dans le résultat de 2Sn, c'est 2^{2n+1}
donc S_n=2^{2n}

*** message déplacé ***

Posté par
DOMOREA
re : Calcul d'une somme algébrique 31-10-16 à 18:09

re
Pour répondre à ta question, dans le symbole somme on a coutume d'écrire en bas le plus petit nombre et en haut le plus grand, c'est pour cela que la notation te semble inversée

*** message déplacé ***

Posté par
boninmi
re : Calcul d'une somme algébrique 01-11-16 à 09:17

Elywenne @ 31-10-2016 à 16:19

On a le droit d'inverser 2n+1 et n+1 "au dessus et en dessous de la somme" ? C'est cette partie que je ne saisis pas bien.

Une somme est commutative. a+b=b+a . Pareil si tu as un nombre de termes quelconques. Tu peux l'écrire à l'envers, et donc inverser l'ordre des indices (ou d'ailleurs les mélanger comme tu veux, pourvu qu'ils y soient tous).

*** message déplacé ***

Posté par
carpediem
re : Calcul d'une somme algébrique 01-11-16 à 10:11

multipost : Changement d'indice d'une somme (coefficient binomial)

...

*** message déplacé ***

Posté par
malou Webmaster
re : Changement d'indice d'une somme (coefficient binomial) 01-11-16 à 10:15

à relire en particulier le paragraphe "multipost"

Changement d\'indice d\'une somme (coefficient binomial)



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