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Niveau Maths sup
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Familles sommables

Posté par
Kekeee
18-06-22 à 19:19

Bonjour, j'ai un peu de mal à demarrer un exercice que voilà:

Soit z tel que |z|<1.
Montrer que:

** image supprimée **

Posté par
Kekeee
re : Familles sommables 18-06-22 à 19:23

Je remarque bien que le terme de droite est égale à:
{\sum_{n=1}^{+ \infty}{z^n}}

Mais je ne vois pas comment m'y ramener avec la somme de gauche

Posté par
lafol Moderateur
re : Familles sommables 18-06-22 à 19:27

attentionextrait de c_faq la FAQ du forum :

Q05 - Puis-je insérer une image dans mon message ? Comment faire ? Quelle image est autorisée ?

Posté par
Kekeee
re : Familles sommables 18-06-22 à 19:30

Je n'arrivais pas à écrire la somme, le latec m'annonçait un message d'erreur à 3 reprises  Désolé

Posté par
Kekeee
re : Familles sommables 18-06-22 à 19:32

Je vais essayer de me débrouiller ce n'est pas ce n'est pas grave, merci quand même

Posté par
Kekeee
re : Familles sommables 18-06-22 à 19:47

À montrer:
\sum_{n=0}^{+\infty}{\frac{{z^{2^{n}}}}{1-z^{2^n+1}}}=\frac{z}{1-z}

J'ai enfin réussi!
Voilà. Je ne vois pas comment commencer pour développer mon terme de gauche..

Posté par
larrech
re : Familles sommables 18-06-22 à 19:51

Bonsoir,

Juste une petite correction mais je ne fais que passer

Citation :
Montrer que \sum_{n=0}^{+\infty}{\dfrac{{z^{2^{n}}}}{1-z^{2^{n+1}}}}=\dfrac{z}{1-z}

Posté par
Kekeee
re : Familles sommables 18-06-22 à 19:56

Oui merci!

Posté par
Kekeee
re : Familles sommables 18-06-22 à 20:08

Je ne vois pas par où commencer..

Posté par
LeHibou
re : Familles sommables 18-06-22 à 20:34

Bonjour,

Si ça peut aider, le premier terme de la somme de gauche (pour n = 0) est égal au terme de droite z/(1-z).
L'exercice se "réduit" donc à montrer que la somme de gauche, mais en partant de n = 1, est identiquement nulle...

Posté par
Kekeee
re : Familles sommables 18-06-22 à 20:37

Bonjour LeHibou, oui je l'avais remarqué aussi, je ne pas comment faire ensuite

Posté par
Zrun
re : Familles sommables 18-06-22 à 20:48

On peut remarquer que \frac{1}{1-z^{2^k}} est la somme d'une série géométrique

Posté par
larrech
re : Familles sommables 18-06-22 à 20:56

@Kekeee

Au dénominateur, dans le terme de gauche, tu es sûr que l'exposant de 2 est n+1 ?

Posté par
Kekeee
re : Familles sommables 18-06-22 à 21:05

larrech Oui c'est bien n+1 l'exposant.

Bonjour Zrun c'est la somme:

\sum_{k=0}^{+\infty}{(z^{2^n})^k}=\frac{1}{1-z^{2^n}}

Mais je ne vois pas comment elle pourrait me servir ici..

Posté par
LeHibou
re : Familles sommables 18-06-22 à 21:21

Ce qui me pose problème, c'est que, comme vu plus haut, le terme pour n = 0 est égal au terme de droite, et donc la somme, en démarrant à n = 1, vaut 0.
Or, pour par exemple z réel tel que 0 < z < 1, tous les termes de gauche sont réels > 0.
Et je n'arrive pas à voir comment une somme infinie de termes réels > 0 peut valoir 0.
La chaleur, sans doute

Posté par
GBZM
re : Familles sommables 18-06-22 à 21:24

Bonsoir,

L'indication de Le Hibou est fausse, celle de Zrun est plus ontéressante. De manière précise, regarde la tête des exposants dans le DSE de

\Large \dfrac{z^{2^ n}}{1-z^{2^{n+1}}}

Attention, il faut être soigneux !

Posté par
LeHibou
re : Familles sommables 18-06-22 à 21:28

Citation :
L'indication de Le Hibou est fausse

Sans doute puisque tu le dis, mais je n'arrive pas à voir pourquoi

Posté par
Kekeee
re : Familles sommables 18-06-22 à 21:30

Par DSE vous voulez dire décomposition en éléments simples?
Je devrais factoriser le dénominateur?
Je ne vois pas trop comment?

Posté par
GBZM
re : Familles sommables 18-06-22 à 21:40

Non, développement en série entière.

Posté par
GBZM
re : Familles sommables 18-06-22 à 21:42

Le Hibou :  \Large\dfrac{z}{1-z^2} , ce n'est pas  \Large \dfrac{z}{1-z} .

Posté par
Kekeee
re : Familles sommables 18-06-22 à 21:45

Développement en série entière? Ça ne me dit rien

Posté par
GBZM
re : Familles sommables 18-06-22 à 21:57

Tu fais donc des DSE sans le savoir, puisque tu as écris le DSE de \large\dfrac{1}{1-z^{2^n}}.

Posté par
LeHibou
re : Familles sommables 18-06-22 à 21:59

-> GBZM

Ce que j'avais écrit à 21:21, c'est :

Citation :
Ce qui me pose problème, c'est que, comme vu plus haut, le terme pour n = 0 est égal au terme de droite, et donc la somme, en démarrant à n = 1, vaut 0.
Or, pour par exemple z réel tel que 0 < z < 1, tous les termes de gauche sont réels > 0.
Et je n'arrive pas à voir comment une somme infinie de termes réels > 0 peut valoir 0.
La chaleur, sans doute

Et je ne vois toujours pas en quoi c'est faux...

Posté par
GBZM
re : Familles sommables 18-06-22 à 22:01

Alors, prends rapidement rendez-vous avec ton ophtalmo !

Posté par
LeHibou
re : Familles sommables 18-06-22 à 22:04

Citation :
Alors, prends rapidement rendez-vous avec ton ophtalmo !

Belle illustration de ce qu'est devenu l'esprit d'entraide du site

Posté par
Kekeee
re : Familles sommables 18-06-22 à 22:05

Oui c'est possible GBZM. Donc je dois faire quoi concrètement?

Posté par
GBZM
re : Familles sommables 18-06-22 à 22:06

Mais enfin, regarde de plus près ce qu'est le terme correspondant à n=0 dans la somme !!!

Posté par
Kekeee
re : Familles sommables 18-06-22 à 22:08

Si je fais des « DSE » j'arrive à:

\sum_{n=0}^{+\infty}{}\sum_{k=0}^{+\infty}{z^{2^n(2k+1)}}

Posté par
GBZM
re : Familles sommables 18-06-22 à 22:10

Le message précédent s'adressait à LeHibou, bien sûr.

Pour Kekee, je t'ai déjà suggéré quoi faire dans mon message de 21:24.

\large \dfrac{z^{2^n}}{1-z^{2^{n+1}}} =  {?}

Posté par
GBZM
re : Familles sommables 18-06-22 à 22:12

Tu l'as déjà fait, en fait. Tiens c'est marrant, les exposants sont une puissance de 2 fois un nombre impair ....

Posté par
Kekeee
re : Familles sommables 18-06-22 à 22:14

À ce moment là je ne peux pas dire que:

*=Il

Où In={(n,k)2 | 2n(2k+1)=l}

Enfin c'est très mal rédigé mais je ne sais pas trop comment expliquer l'idée

Posté par
Kekeee
re : Familles sommables 18-06-22 à 22:16

Tiens c'est marrant oui..

Posté par
Kekeee
re : Familles sommables 18-06-22 à 22:16

Je ne vois pas ce que je peux en conclure..

Posté par
LeHibou
re : Familles sommables 18-06-22 à 22:17

Citation :
Mais enfin, regarde de plus près ce qu'est le terme correspondant à n=0 dans la somme !!!

OK j'ai vu, j'étais resté sur la forme initiale erronée de l'énoncé sans prendre en compte la correction de larrech de 19:51...

Posté par
GBZM
re : Familles sommables 18-06-22 à 22:17

Oui, très mal rédigé. Mais comme tu as vu l'idée, tu arriveras en y réfléchissant bien à l'écrire correctement.

Posté par
GBZM
re : Familles sommables 18-06-22 à 22:19

Hum hum, LeHibou, même avant correction le premier terme de la somme était bel et bien

\large \dfrac{z}{1-z^2}.

Posté par
Kekeee
re : Familles sommables 18-06-22 à 22:20

C'est licite de dire que 2n(2k+1) décrit * ou il faut plus de justification?

Je ne sais pas comment le rédiger avec des Unions

Posté par
Kekeee
re : Familles sommables 18-06-22 à 22:21

Je n'ai rien osé dire mais remettre la faute sur moi… pas top

Posté par
GBZM
re : Familles sommables 18-06-22 à 22:23

Allons, ne peux-tu pas expliciter une bijection entre l'ensemble des couples d'entiers (n,k) et l'ensemble des entiers >0 ?

Posté par
Kekeee
re : Familles sommables 18-06-22 à 22:23

Je ne suis même pas sûr mais il pourrait y avoir des termes en communs non?

Posté par
GBZM
re : Familles sommables 18-06-22 à 22:24

Je te laisse réfléchir.

Posté par
Kekeee
re : Familles sommables 18-06-22 à 22:27

Je vous avoue que ça ne fait pas très longtemps qu'on fait des familles sommables donc pas vraiment..

Posté par
LeHibou
re : Familles sommables 18-06-22 à 22:27

OK ce qui m'a perturbé c'est que, avec mes yeux vieillissants, j'avais pris le 2n+1 pour un 2n+1...

Posté par
GBZM
re : Familles sommables 18-06-22 à 22:29

Kekee : ce n'est plus un problème de famille sommable, c'est juste un problème concernant l'écriture dexs entiers >0 !

Posté par
Kekeee
re : Familles sommables 18-06-22 à 22:32

Mais je vous dis que je ne vois pas comment l'écrire.. je pense bien que ça retrace tous les entiers >0 c'est juste pour la rédaction, je ne demande pas la réponse.

Posté par
Kekeee
re : Familles sommables 18-06-22 à 22:44

Je ne vois pas..

Posté par
GBZM
re : Familles sommables 18-06-22 à 22:47

Tu verras mieux demain. Bonne nuit.

Posté par
Kekeee
re : Familles sommables 18-06-22 à 22:51

Oh c'est bien dommage de rester sur ça.. je ne pense pas rester tout le week end sur un exercice bien que j'aurais envie de le terminer. J'attendrais bêtement la correction alors. Merci beaucoup pour votre aide.

Posté par
Razes
re : Familles sommables 19-06-22 à 01:55

Bonsoir,

Si tu prenais un nombre de \mathbb{N}^*, peut tu l'écrire sous forme 2^n(2k+1)?

Posté par
GBZM
re : Familles sommables 19-06-22 à 08:02

Bonjour Kekee,

Est-ce que la nuit t'a porté conseil ? À la question de Razes "Peu[x] tu l'écrire sous forme 2^n(2k+1)" j'ajouterais "et de manière unique ?".

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