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Niveau Maths sup
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Suite(minoration sur segment)

Posté par souh (invité) 19-09-05 à 21:28

Salut,

pour tt n>=1 An=1+1/4+1/9+..........1/n*n=somme de k=1 à n(1/k*k)
1/ montrer que pour n>=1, An<=2-1/n
j'ai pensé à minorer sur des segments judicieusement choisis de l'intégrale de la fct 1/t*t, mais je ne sais pas comment faire?
et en déduire la convergence de la suite;
merci

  

Posté par Samourai (invité)re : Suite(minoration sur segment) 19-09-05 à 21:32

Tu n'as pas essayé pas récurrence en premier. Je n'ai pas essayé mais peut-être que...

Posté par souh (invité)re : Suite(minoration sur segment) 19-09-05 à 21:43


si j'ai essayé, mais je pense que ça marche pas
merci pour ta réponse

Posté par
elhor_abdelali Correcteur
re : Suite(minoration sur segment) 19-09-05 à 23:13

Bonsoir souh et Samourai;
l'idée est assez simple:
remarquer que pour k=2,..,n on a \frac{1}{k^2}\le\frac{1}{k(k-1)}=\frac{1}{k-1}-\frac{1}{k} et puis sommer pour avoir:
\Bigsum_{k=2}^{n}\frac{1}{k^2}=\Bigsum_{k=2}^{n}\frac{1}{k-1}-\frac{1}{k}=1-\frac{1}{n} (c'est une somme téléscopique) et voilà il ne reste plus qu'à rajouter le 1 qui manque pour avoir que:
3$\fbox{\Bigsum_{k=1}^{n}\frac{1}{k^2}=1+1-\frac{1}{n}=2-\frac{1}{n}}
Sauf erreur bien entendu

Posté par souh (invité)re : Suite(minoration sur segment) 19-09-05 à 23:28

excellente réponse abdelali(on sent bien le talent).peut-on dire que la suite est convergente.
merci bcp

Posté par biondo (invité)re : Suite(minoration sur segment) 19-09-05 à 23:36

Salut,

Bien vu elhor (attention quand meme, des egalites ont remplace les inegalites dans ton post. Mais tout le monde aura corrige de lui-meme).

Quant a la convergence de la suite:
An est croissante (assez facile)
An est majoree (merci la question 1.) (majoree par quoi?...)

Donc???

A+
biondo

Posté par
elhor_abdelali Correcteur
re : Suite(minoration sur segment) 19-09-05 à 23:53

Oui biondo,je n'avais pas fait attention merci de me l'avoir fait remarquer.
lire donc:
3$\blue\fbox{\Bigsum_{k=1}^{n}\frac{1}{k^2}\le\Bigsum_{k=1}^{n}\frac{1}{k-1}-\frac{1}{k}}
3$\blue\fbox{\Bigsum_{k=1}^{n}\frac{1}{k^2}\le 2-\frac{1}{n}}
Pour la convergence c'est exactement comme l'a expliqué biondo.

Posté par souh (invité)re : Suite(minoration sur segment) 19-09-05 à 23:58

j'ai trouvé, majorée par 2.An<=2-1/n<=2 et croissante donc convergente vers sup An.une autre question:
à déterminer l'ensemble des réels téta pour lesquels la suite Un=cosntéta est convergente?
merci

Posté par
elhor_abdelali Correcteur
re : Suite(minoration sur segment) 20-09-05 à 00:28

Condition nécéssaire:
soit \theta un réel tel que la suite (u_n=cos(n\theta))_n soit convergente et soit l sa limite.
vu que les 2 suites (u_{2n})_n et (u_{3n})_n sont extraites de (u_{n})_n on a qu'elles convergent vers la mm limite l.
et comme \fbox{u_{2n}=2u_{n}^2-1\\u_{3n}=4u_{n}^3-3(u_n)} on voit que \fbox{l=2l^2-1\\l=4l^3-3l} on a que \fbox{l=1}
en particulier on a que \lim_{n\to\infty}sin(n\theta)=0 (puisque cos^2(n\theta)+sin^2(n\theta)=1)
d'autre part la suite (u_{n+1})_n étant aussi extraite de (u_n)_n et vu que:
u_{n+1}=u_{n}cos(\theta)-sin(n\theta)sin(\theta) on voit que: 2$\blue\fbox{cos(\theta)=1} c'est à dire 3$\red\fbox{\theta\in2\pi\mathbb{Z}}
Condition suffisante:
si 3$\red\fbox{\theta\in2\pi\mathbb{Z}} on voit bien que \fbox{\forall n\in\mathbb{N}\\cos(n\theta)=1} est donc que la suite (cos(n\theta))_n est bien convergente (puisque constante)
Conclusion:
la suite (cos(n\theta))_n est convergente \Longleftrightarrow 3$\red\fbox{\theta\in2\pi\mathbb{Z}}
Voilà,sauf erreur bien entendu



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