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séries !

Posté par hanane (invité) 04-11-05 à 00:06

montrer que la série de terme générale Un = (somme de k=0 à n-1 de (1/(k+1))) - (ln(n) est convergente .

en deduire la valeur de la somme: somme de n=0 à +00 de (-1)^n  /n+1 .

merci d'avance

Posté par aicko (invité)re : séries ! 04-11-05 à 00:28

U_n=\sum_1^n\frac{1}{k}-ln n
cette suite est convergente, sa limite est la constante d'Euler.



Posté par
franz
re : séries ! 04-11-05 à 00:35

La suite (u_n) converge effectivement vers la constante \gamma d'Euler mais comme \gamma\aprox0.577216\neq 0, la série de terme général u_n ne peut pas converger.


Posté par aicko (invité)re : séries ! 04-11-05 à 00:46

\sum_0^{2n+1}\frac{(-1)^k}{k+1}
=1-1/2+1/3-1/4+1/5-..........+1/2n+1-1/2n+2
=(1+1/3+1/5+.......+1/2n-1+1/2n+1)-(1/2+1/4+.....1/2n+1/2n+2)
=(1+1/2+1/3+1/4+1/5+....+1/2n-1+1/2n+1/2n+1)-2(1/2+1/4+.......+1/2n)-1/2n+2
=(1+1/2+1/3+.....+1/(2n+1))-(1+1/2+....+1/n)-1/(2n+2)
=\sum_1^{2n+1}\frac{1}{k}-\sum_1^{n}\frac{1}{k}-1/(2n+2)
un equivalent en + infini est :

ln(2n+1)-ln n -\frac{1}{2n+2}
soit
ln (\frac{2n+1}{n})-\frac{1}{2n+2}
=ln 2+ ln (\frac{2n+1}{2n})-\frac{1}{2n+2}

en passant a la limite on obtient ln 2

voilà
rid mabrouk


Posté par aicko (invité)re : séries ! 04-11-05 à 00:48

franz hanane a du se tromper dans son enoncé
c'est plutot la suite U_n
sinon par rigueur on aurait noté S_n
et sinon l'exercice n'aurait aucun interet

Posté par hanane (invité)re : séries ! 04-11-05 à 00:55

mbrouk l3id à toi aussi

Posté par hanane (invité)séries ! 05-11-05 à 16:41

montrer que la suite de terme générale Un = (de k=0 à n-1 de 1/k+1) - ln(n) est convergente ,

en deduire la valeur de de n=0 à +00 de (-1)^n/n+1 .

(indication: on pourra poser Sn = de k=0 à n de (-1)^k/k+1  et comparer S2n et U2n-Un )

*** message déplacé ***

Posté par hanane (invité)re : séries ! 05-11-05 à 16:41

merci d'avance !

*** message déplacé ***

Posté par
Ksilver
re : séries ! 05-11-05 à 23:00

salut

pour montrer sa on peut encadré avec une integrale.

on pose f(x)=1/E(x) definit sur [1,+oo[

on a Un= (integrale de f(x)dx de 1 a n+1) - ln(n)

or  x-1<E(x)=<x

donc 1/(x-1)>f(x)>=1/x si x >1 (si x>1, pour x sur [1,2[ on a f(x)=1 qui remplace l'inegalité superieur)

on integre :

1+ln(n-1)>Un+ln(n)>=ln(n)

d'ou 1+ln((n-1)/n)>Un>=0

d'ou Un converge vers un reel compris entre 0 et 1 (qu'on apelle par ailleur la constant d'Euler)

(NB y a peut-etre plus simple pour le faire mais j'ai pas trouvé mieux)




2e question on fait comme ils disent ^^
U2n-Un = somme de 1 a 2n 1/n - somme de 1 a n de 1/n - ln(2n)+ln(n)
U2n-Un = somme de 1 a 2n de 1/n - somme de 1 a 2n n pair de 2/n - ln (2)
U2n-Un = Sn - ln(2)

Un converge vers un reel, donc U2n-Un converge vers 0 donc Sn converge vers Ln( 2)


voila voila

*** message déplacé ***

Posté par hanane (invité)re : séries ! 06-11-05 à 00:40

comment tu as fait pour montrer que la somme de k=0 à   n-1 de 1/k+1 est égale à l'integrale de f(x)dx de 1 à n+1 ?

*** message déplacé ***

Posté par
elhor_abdelali Correcteur
re : séries ! 06-11-05 à 03:20

Bonsoir hanane et Ksilver;
Ksilver,ce n'est pas parce qu'une suite numérique est bornée qu'elle est convergente : il manque un argument à ta démonstration.

Sauf erreurs bien entendu

*** message déplacé ***

Posté par
Ksilver
re : séries ! 06-11-05 à 15:07

oups ^^


alors pour l'egalité avec l'integrale tu l'as car f(x) est une fonction "en escalier" (constant par interval de longeur 1) donc son integrale c'est la somme des valeurs qu'elle prend succesivement fois la longeur des intervalles: ici somme des 1*(1/k)
(j'ai oublié de le preciser sa n'est peut-etre pas evident : E(x) signifie parti entière de x)


sinon effectivement j'ai ete trop vite il manque des elements désolé...


soit f: x ---> 1/(x+1) + ln(x/(x+1))
definit pour x>0
f continu est derivable (sur R+)

on derive  f'(x) =1/(x(x+1)²)>0 donc f strictement croissante, en +oo lim(f(x))=0 donc pour tous x>0, f(x)<O

f(x) = 1/x+1 + ln(x) -ln(x+1)

or on trouve que Un+1-Un=f(n)<0 donc Un est strictement decroissante.

apres on reprend la demonstration de Un=<0 et c'est finit

mais pour le coup il y a tres probablement plus simple...

*** message déplacé ***



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