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La constante d'Euler

Posté par
Julie96
01-05-14 à 22:10

Bonsoir à tous,
j'ai besoin d'aide pour finir un exercice.L'énoncé est le suivant :
Pour tout entier n 1, on pose un = Sn - ln(n), c'est dire un = 1 + 1/2 + 1/3 + ... + 1/n - ln(n)

-Trouver un encadrement de l'intégrale de n à n+1 de 1/x dx
-Calculer l'intégrale

On admet le théorème "toute suite décroissante minorée admet une limite"

-Pouvez vous appliquer ce théorème à la suite un ?

On sait que un correspond à la différence entre Sn ( la série harmonique ) et ln(n) ( le logarithme népérien ). Donc un encadrement de l'intégrale serait-il un encadrement par les intégrales de ces deux fonctions ?

Merci de votre aide

La constante d\'Euler

Posté par
cailloux Correcteur
re : La constante d'Euler 01-05-14 à 23:09

Bonsoir,

Tu as par exemple avec des considérations d' aires:

\dfrac{1}{n+1}\leq \int_n^{n+1}\dfrac{1}{x}\,\text{d}x\leq \dfrac{1}{n}

C' est à dire:

\dfrac{1}{n+1}\leq \ln(n+1)- \ln\,n\leq \dfrac{1}{n}

Or u_{n+1}-u_n=\dfrac{1}{n+1}-(\ln(n+1)- \ln\,n)

et u_{n+1}-u_n\leq 0 d' après l' encadrement précédent.

donc (u_n) est décroissante.

De plus, on a:

\dfrac{1}{n}\leq \ln\,n-\ln\,(n-1)\leq \dfrac{1}{n-1}

\dfrac{1}{n-1}\leq \ln\,(n-1)-\ln\,(n-2)\leq \dfrac{1}{n-2}

\qquad \vdots \qquad \qquad\vdots

\dfrac{1}{2}\leq \ln\,2-\ln\,1\leq 1

On additionne membre à membre:

S_n-1\leq \ln\,n\leq S_n-\dfrac{1}{n}

D' où l' on déduit:

u_n=S_n-\ln\,n\geq \dfrac{1}{n}>0

(u_n) est donc minorée...



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