Inscription / Connexion Nouveau Sujet
Niveau autre
Partager :

Nombres de Bernoulli

Posté par
tealc
04-05-06 à 22:31

Bonsoir à tous!

Petit résumé : étant disons "accroc" à la fonction zéta ( \zeta(s)= \sum_{n=1}^\infty \frac{1}{n^s} ), je souhaite écrire un papier sur celle ci.
Aujourd'hui, je m'intéresse à la valeur de celle ci aux entiers pairs, et souhaite démontrer le résultat classique que pour p \geq 1, \frac{\zeta(2p)}{\pi^{2p}} est rationnel.
Pour cela, je m'intéresse donc aux nombres de Bernoulli donc voici la définition :
  B_0 = 1 et on a la relation \displaystyle{\sum_{j=0}^n {\begin{pmatrix}n+1\\j\end{pmatrix} B_j} = 0}.

On a de plus \phi(x)=\frac{x}{e^x-1} = \displaystyle{\sum_{n=0}^\infty \frac{B_n}{n!} x^n}

Mon but : je souhaite montrer que la série entière définissant \phi a un rayon de convergence > 0 (pour pouvoir conclure pour mon résultat)

Pouvez vous m'aidez? (lorsque j'aurai fini ma démonstration de ce résultat, je mettrais mon papier dans ce topic pour les intéresser...)

Merci à toutes et à tous!

Antoine

Posté par
kaiser Moderateur
re : Nombres de Bernoulli 04-05-06 à 22:36

Bonsoir tealc

As-tu déjà abordé la théorie des fonctions de la variable complexe ?

Kaiser

Posté par
tealc
re : Nombres de Bernoulli 04-05-06 à 22:38

Bonjour kaiser,

oui oui j'ai étudié la théorie des fonctions de la variable complexe...

Posté par
kaiser Moderateur
re : Nombres de Bernoulli 04-05-06 à 22:45

OK ! Il se peut que je sorte l'artillerie lourde mais bon j'expose mon idée et ensuite on pourra regarder si l'on peut faire autrement.

Considérons la fonction \Large{f : z\mapsto \frac{e^{z}-1}{z}} (avec z complexe).

Cette fonction est prolongeable par continuité en 0 en une fonction holomorphe sur \Large{\mathbb{C}}.
De plus, en 0, elle vaut 1. En particulier, par continuité de f en 0 il existe un réel r strictement postif tel que f ne s'annule pas sur la boule ouverte de rayon r et de centre 0.
Ainsi, \Large{\frac{1}{f}} est holomorphe sur cette même boule et donc développable en série entière avec un rayon de convergence au moins égal à r.

Kaiser

Posté par
tealc
re : Nombres de Bernoulli 04-05-06 à 22:48

Merci kaiser!

je n'avais pas penser à prouver que la fonction \phi est holomorphe sur une boule centrée en l'origine... j'oublie toujours le théorème de Cauchy... Donc merci beaucoup pour ta réponse!!

(remarque : si certaines personnes ont d'autres preuves sans analyse complexe, ca m'interesse aussi!)

Posté par
kaiser Moderateur
re : Nombres de Bernoulli 04-05-06 à 22:49

Mais je t'en prie !

Posté par
kaiser Moderateur
re : Nombres de Bernoulli 05-05-06 à 00:10

Je propose une autre méthode.
Si je ne me trompe pas, on peut montrer par récurrence sur n que pour tout entier naturel n, \Large{\frac{|B_{n}|}{n!}\leq 1} auquel cas, on aura une minoration du rayon de convergence par 1.

Posté par
tealc
re : Nombres de Bernoulli 05-05-06 à 09:58

Le problème kaiser c'est que je n'arrive justement pas à montrer ce résultat... car si ceci est "facile" à montrer, cela sera plus élémentaire que d'utiliser l'analyse complexe...

Posté par
Ksilver
re : Nombres de Bernoulli 05-05-06 à 17:54

Bonsoir !

peut-etre par une recurence forte :


Initialisation, |Bo| <= 1 = 0!


Bn+1 = -1/(n+1) * somme des (j parmi n+1)*Bj de 0 a n

|Bn+1| <= 1/n+1 * somme des (j parmi n+1)*j! de 0 a n

or (j parmi n+1)*j! = (n+1) ! / (n+1-j) ! <= (n+1)!

d'ou Bn+1 < (n+1) !


et apres par recurence...

Posté par
elhor_abdelali Correcteur
re : Nombres de Bernoulli. 06-05-06 à 02:10

Bonsoir;
Ksilver,si je ne me trompe je crois qu'on a plutôt \fbox{\forall n\ge1\\B_n=-\frac{1}{n+1}\Bigsum_{j=0}^{n-1}C_{n+1}^{j}B_j} et si on opte pour la récurrence forte comme tu l'as suggéré on a \fbox{|B_n|\le\frac{1}{n+1}\Bigsum_{j=0}^{n-1}C_{n+1}^{j}j!=\frac{1}{n+1}\Bigsum_{j=0}^{n-1}\frac{(n+1)!}{(n+1-j)!}=n!\Bigsum_{j=2}^{n+1}\frac{1}{i!}<n!(e-2)<n!}

Posté par
Ksilver
re : Nombres de Bernoulli 06-05-06 à 11:14

hum... oui tu a raison j'ai mal lu la formule de récurrence !

Posté par
tealc
re : Nombres de Bernoulli 06-05-06 à 12:15

merci à tous les deux! effectivement cela marche très bien ainsi...

Posté par
Ksilver
re : Nombres de Bernoulli 07-05-06 à 16:48

Ceci dit, je veux bien voir ta demonstration si tu a le temps de la mettre ici !



Vous devez être membre accéder à ce service...

Pas encore inscrit ?

1 compte par personne, multi-compte interdit !

Ou identifiez-vous :


Rester sur la page

Inscription gratuite

Fiches en rapport

parmi 1675 fiches de maths

Désolé, votre version d'Internet Explorer est plus que périmée ! Merci de le mettre à jour ou de télécharger Firefox ou Google Chrome pour utiliser le site. Votre ordinateur vous remerciera !