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somme n'appartient pas a IN

Posté par
dihcar-92
11-07-11 à 16:41

BJR
soit n £ IN*-(1).
démontrer  que la somme :1+1/2+.....+1/n n'appartient pas à IN.
Merci d'avance.

Posté par
mdr_non
re : somme n'appartient pas a IN 11-07-11 à 17:46

bonsoir

et tu dois faire ça comme ça ? exercice de recherche ?


Si je pose n 1 , Un = 1/n

alors cette somme, je l'appelle S , vaut    Sn = (1 k n) Uk

----------------------------

tu veux démontrer que S  n'est pas entier naturel ...

tu peux démontrer que S  tend vers +

pour cela  prouve:

\Large \blue \int_{k}^{k+1} \frac{1}{t}dt  \leq  \frac{1}{k}  \leq  \int_{k-1}^{k} \frac{1}{t}dt

Posté par
dihcar-92
re : somme n'appartient pas a IN 12-07-11 à 04:29

Merci "mdr_non" pour l'indication.

Posté par
Hiphigenie
re : somme n'appartient pas a IN 12-07-11 à 08:46

Bonjour dihcar-92 et mdr_non

Posons H_n = 1 + \frac{1}{2} + \frac{1}{3} + ... + \frac{1}{n}

Par récurrence, on peut montrer que pour tout n 2,  H_n = \frac{a_n}{b_n} avec an impair et bn pair non nul auquel cas, Hn n'est pas entier.

Posté par
mdr_non
re : somme n'appartient pas a IN 12-07-11 à 08:50

salut Hiphigenie

Posté par
Hiphigenie
re : somme n'appartient pas a IN 12-07-11 à 08:52

Salut tout particulier à toi, mdr_non

Posté par
Hiphigenie
re : somme n'appartient pas a IN 12-07-11 à 09:46

Comme il s'agit de la récurrence forte (cumulative), je vais donner un petit coup de pouce.

Initialisation :
Si n = 2, alors H_n = \frac{3}{2} qui est de la forme demandée.

Hérédité :
Si n 2 et si la propriété est vraie jusqu'au rang n, montrons qu'elle est vraie au rang (n+1).

si n+1 est imapir, alors H_{n+1} = H_n + \frac{1}{n+1}.
Il est alors facile de montrer que Hn+1 est de la forme demandée.

Si n+1 est pair, alors on a : n+1 = 2p.
H_{n+1} = (1 + \frac{1}{3} + ... + \frac{1}{2p-1}) + \frac{1}{2}H_p.

En réduisant la parenthèse au même dénominateur, il est clair que ce dénominateur est impair.
De plus, par hypothèse, Hp est de la forme demandée.

Il est également assez facile de montrer que Hn+1 est de la forme demandée.

J'ai laissé les fins de justifications inachevées pour vous laisser à tous les deux le plaisir de clôturer...  

Posté par
dihcar-92
re : somme n'appartient pas a IN 12-07-11 à 13:22

salut
wow !quelle démonstration !c'est très jolie.
Merciiiiii bcp "Hiphigenie".
bonne chance à tout le monde.

Posté par
dihcar-92
re : somme n'appartient pas a IN 13-07-11 à 16:22

Bjr
j'arrive pas à faire le deuxieme cas ou n+1 est pair .pourrais tu me donner une indication "Hiphigenie"
Merci d'avance.
bonne chance à tout le monde.

Posté par
Hiphigenie
re : somme n'appartient pas a IN 13-07-11 à 19:30

Pas de problème

Si n+1 est pair, alors on a : n+1 = 2p (un nombre pair est un multiple de 2)

Par définition,  H_{n+1} = 1 + \frac{1}{2} + ... + \frac{1}{n+1}.

Nous allons « couper » cette somme en deux.
La 1ère partie sera une somme composée de dénominateurs impairs et la 2nde partie sera une somme composée de dénominateurs pairs.

Voyons la 1ère partie.

On sait que n+1 = 2p est pair.
Donc n = 2p-1 est impair.

Le dernier nombre impair est bien égal à 2p-1.

On a ainsi la parenthèse du post précédent, composée de dénominateurs impairs : H_{n+1} = (1 + \frac{1}{3} + ... + \frac{1}{2p-1}) + . . ..

Il reste la 2ème partie avec les dénominateurs pairs dont le dernier est le nombre pair (n+1)

\frac{1}{2} + \frac{1}{4}+ ... + \frac{1}{n+1}.

Remplaçons n+1 par 2p et factorisons par   \frac{1}{2}

\frac{1}{2} + \frac{1}{4}+ ... + \frac{1}{n+1} = \frac{1}{2} + \frac{1}{4}+ ... + \frac{1}{2p}.

\frac{1}{2} + \frac{1}{4}+ ... + \frac{1}{n+1} = \frac{1}{2}(1 + \frac{1}{2} + ... + \frac{1}{p}).

Or, suivant la définition de Hn, on a :   H_p = 1 + \frac{1}{2} + ... + \frac{1}{p}.

Ainsi : \frac{1}{2} + \frac{1}{4}+ ... + \frac{1}{n+1} = \frac{1}{2}H_p.

En conclusion :  H_{n+1} = (1 + \frac{1}{3} + ... + \frac{1}{2p-1}) + \frac{1}{2}H_p.

Jusque-là, tu comprends ?

Posté par
dihcar-92
re : somme n'appartient pas a IN 13-07-11 à 20:13

salut
oui j'i compris ,mais mon problème c'est comment tu démontres que
H(n+1)=(1+1/3+...+1/2p-1)+(1/2)H(p) est de la forme demandé.

Posté par
Hiphigenie
re : somme n'appartient pas a IN 13-07-11 à 20:16

OK!

Laisse-moi un peu de temps pour dactylographier

Posté par
Hiphigenie
re : somme n'appartient pas a IN 13-07-11 à 20:31

Si nous réduisons la somme entre parenthèses au même dénominateur, alors  1 + \frac{1}{3} + ... + \frac{1}{2p-1}  sera une fraction dont le dénominateur est d'office impair.

Cette fraction sera du type \frac{numérateur}{impair}

En utilisant l'hypothèse de récurrence pour Hp, on a une fraction du type \frac{impair}{pair}.

Donc \frac{1}{2}H_p sera également du type   \frac{impair}{pair}.

Par conséquent   H_{n+1} = (1 + \frac{1}{3} + ... + \frac{1}{2p-1}) + \frac{1}{2}H_p est du type  \frac{numérateur}{impair} + \frac{impair}{pair}.

Si nous réduisons cette dernière somme au même dénominateur, nous avons une fraction du type    \frac{numérateur\ \times\ pair\ +\ impair\ \times impair}{impair\ \times\ pair} ,soit \frac{ pair\ +\ impair}{pair} ,soit encore \frac{impair}{pair}.

Ce qui était demandé…

J'espère que l'explication est assez claire

Posté par
dihcar-92
re : somme n'appartient pas a IN 13-07-11 à 20:47

Oui C'est clair maintenant. Merci pour l'aide et Bonne continuation!!
merciiiiiiiiiii  encore.

Posté par
Hiphigenie
re : somme n'appartient pas a IN 13-07-11 à 20:49

Ce fut avec plaisir

Et bienvenue sur l'  

Posté par
Batos008
re : somme n'appartient pas a IN 21-10-12 à 19:42

c'est faux un contre exemple : 1 + 1/2 +1/3 +1/4 = (24+12+8+6)/24 =(50)/24pa

Posté par
Hiphigenie
re : somme n'appartient pas a IN 21-10-12 à 20:54

Bonsoir Batos008

Je ne comprends pas ce que tu veux dire et montrer par cet exemple...

Posté par
berrihan
re : somme n'appartient pas a IN 18-09-13 à 16:28

on suppose que Sn est naturel
fac(n)*sn=fac(n)+fac(n)/2+..............+fac(n)/n
soit p le plus grand nombre premier compris entre 1 et n alors
p divise fac(n)/p donc p divise(p+1)*(p+2)*...........*n
en appliquant lemme d'Euclide ,il existe un entier k appartient a {2,.........,n-p} tels que p divise p+k donc p+k est un multiple de p alors [p,2p] est inclus dans [p,p+k] or d'apres Tchebychev  il existe un nombre premier entre p et 2p ce qui est absurde car p est le plus grand nombre premier inferieur a n

Posté par
nina94
re : somme n'appartient pas a IN 09-10-15 à 22:25

Svp, pourquoi : Hn+1 = Hn + 1/n+1 ?

Posté par
nina94
re : somme n'appartient pas a IN 09-10-15 à 22:30

C'est bon g compris !

Posté par
Hiphigenie
re : somme n'appartient pas a IN 10-10-15 à 09:26

Bonjour nina94

Alors, c'est parfait !

Posté par
mdr_non
re : somme n'appartient pas a IN 10-10-15 à 11:45

salut Hiphigenie : )

ça fait longtemps : )

Posté par
Hiphigenie
re : somme n'appartient pas a IN 21-10-15 à 09:41

Coucou mdr_non

De fait, ça fait longtemps et tu remarques également ma rapidité de réponse !
Je fais un break pour l'instant et compte revenir bientôt.
Par contre, de ton côté, cela roule fameusement !

A bientôt.

Posté par
Lucas667
re : somme n'appartient pas a IN 13-09-23 à 20:04

Bonjour   Hiphigenie pouvez vous faire la démonstration quand n+1 est impair pour avoir Hn+1 de la forme demander svp je n'y arrive pas

Posté par
Sylvieg Moderateur
re : somme n'appartient pas a IN 14-09-23 à 16:46

Bonjour,
Je me permets de répondre car Hiphigenie n'a plus posté de messages depuis environ trois ans.
Pour le cas n+1 impair :
Hn+1 = an/bn + 1/(n+1) avec an impair et bn pair.
Il suffit de réduire au dénominateur (n+1)bn pour trouver N/D avec N impair et D pair.



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