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Niveau Maths sup
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Exercice d'oral de mines et ponts sur les series

Posté par
henri IV
28-05-07 à 10:53

Bonjour, on me demande d'étudier la serie de terme général:4$ U_n=\frac{(-1)^n}{(n!)^{1/n}}
C'est une serie alternée, je voudrais donc utiliser le critére spécial des series alternées, pour cela j'ai déjà montré que |Un| tend vers 0, mais je n'arrive pas à montrer que (Un) est décroissante...Pourriez vous m'aider?  

Posté par
lyonnais
re : Exercice d'oral de mines et ponts sur les series 28-05-07 à 10:57

Bonjour

C'est peut-être déjà parce que tu confonds les hypothèses

Dans le théorème, il faut montrer que :

(Un) tend vers 0 (donc si tu montres |Un| tend vers 0 ok c'est pareil)

et

(|Un|) est décroissante (et non (Un) est décroissante)

ok ?

Posté par
henri IV
re : Exercice d'oral de mines et ponts sur les series 28-05-07 à 11:01

Oui en effet c'est une erreur de frappe, toujours est-il que j'ai essayé les 2 méthode les plus courrantes pour demontrer qu'une suite est decroissant i.e la difference de 2 termes consécutifs et le raport et je ne trouve rien de concluant...

Posté par
lyonnais
re : Exercice d'oral de mines et ponts sur les series 28-05-07 à 11:01

Donc formes |Un+1|/|Un| et en utilisant la formule de Stirling, tu devrais t'en sortir

Posté par
Thibs
re : Exercice d'oral de mines et ponts sur les series 28-05-07 à 11:19

Salut, je crois trouver un truc pour la décroissance.
Le module du quotient de Un+1/Un noté Q vaut:
Q=\frac{n!^n}{(n+1)!^{\frac{1}{n+1}}}
Je passe a la forme exponentielle:
Q=e^{\frac{1}{n}ln(n!)-\frac{1}{n+1}ln((n+1)!)}
On veut Q<1, soit:
\frac{1}{n}ln(n!)-\frac{1}{n+1}ln((n+1)!)<0
On multiplie par n(n+1):
(n+1)ln(n!)-nln((n+1)!)=nln(n!)+ln(n!)-nln(n!)-nln(n+1)
(n+1)ln(n!)-nln((n+1)!)=ln(n!)-nln(n+1)<0
J'espère que ça marche

Posté par
J-P Posteur d'énigmes
re : Exercice d'oral de mines et ponts sur les series 28-05-07 à 11:19

f(n) = (n!)^(1/n)

ln(f(n)) = (1/n).ln(n!)

ln(f(n+1)) = (1/(n+1)).ln((n+1)!)
ln(f(n+1)) = (1/(n+1)).ln((n+1).n!)
ln(f(n+1)) = (1/(n+1)).ln(n!) +  (1/(n+1)).ln(n+1)

ln(f(n+1)) - ln(f(n)) = (1/(n+1)).ln(n!) +  (1/(n+1)).ln(n+1) - (1/n).ln(n!)
ln(f(n+1)) - ln(f(n)) = (-1/(n(n+1))).ln(n!) +  (1/(n+1)).ln(n+1)
ln(f(n+1)) - ln(f(n)) = (-1/(n(n+1))).ln(n!) +  (n/(n(n+1))).ln(n+1)
ln(f(n+1)) - ln(f(n)) = (-1/(n(n+1))).ln(n!) +  (1/(n(n+1))).ln((n+1)^n)
ln(f(n+1)) - ln(f(n)) = (1/(n(n+1))) . ln(((n+1)^n)/n!)

Et comme (n+1)^n >= n! pour tout n de N, on a:

ln(f(n+1)) - ln(f(n)) >= 0
ln(f(n+1)) >= ln(f(n))
f(n+1) >= f(n)
((n+1)!)^(1/(n+1)) >= (n!)^(1/n)

1/(((n+1)!)^(1/(n+1))) < 1/((n!)^(1/n))
|U(n+1)| <= |U(n)|

Et donc la suite |U(n)| est décroissante.
-----
Sauf distraction.  

Posté par
henri IV
re : Exercice d'oral de mines et ponts sur les series 28-05-07 à 11:20

En effet mais comment demontrer que 4$ \frac{\sqrt{2\pi(n)}^{1/n}}{\sqrt{2\pi(n+1)}^{1/(n+1)}} < 1
puisque dans mon calcul le resultat de la decroissance decoule de ceci...

Posté par
henri IV
re : Exercice d'oral de mines et ponts sur les series 28-05-07 à 11:28

Merci beaucoup à tous por votre aide, j'ai enfin trouvé la bonne solution...

Posté par
henri IV
re : Exercice d'oral de mines et ponts sur les series 28-05-07 à 11:35

L'exercice se poursuit par une seconde et derniére question à laquelle je ne vois pas trop de solution non plus... On me demande de donner le devellopement en serie entiére de
4$ f(x) = \int_0^{\pi} \frac{t}{1-xsint} dt

Je suppose qu'il faut utiliser la question précédente mais je ne vois pas trop comment...

Posté par
Ksilver
re : Exercice d'oral de mines et ponts sur les series 28-05-07 à 12:40

Salut !

fixe a<1, suppose x<=a tu pourra alors déveloper 1/(1-x*sin(t)) en somme des x^k*sin(t)^k

puis il te reste a permuter l'intégral et la serie et calculer les intégral des sin(t)^k... qui sont les intégral de Walis (enfin presque)

Posté par titedoudoune51 (invité)re : Exercice d'oral de mines et ponts sur les series 29-05-07 à 20:15

bonjOur je voudrais savoir commen faire pour calculer les points qu'il me reste a rattraper pour avoir le vrai brevet merci davance



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