salut ! j'ai un long problème pour ce weekend et je trouve du mal à le finir seule .
soit a un réel strictemnt positif . pour n entier non nul , on considère
l'application Un , de [0,+00[ vers R définie par : Un(x) = x / ( 1 + n^(a + 1 ) x^2 ) .
j'ai montré que :
1 / la série des Un converge simplement sur [0, +00[
2/ la série des Un converge normalement sur [b,c] , b et c deux réels
3/ la série des Un converge normalement sur [0,+00[ si et seulement si
a >1
4/ quand a < ou égal à 1 , la série des Un n'est pas uniformément
convergente sur [0,b] où b strictement positif .
soit S l'application de [0,+00[ vers R définie par S = somme de n=1 à n=+00 de Un
je dois montrer que :
1/ pour tout a , S est continue sur ]0.+00[
2/ si a > 1 , alors S est continue sur [0,+00[
3/ on suppose que a < ou égale à 1 , soit x strictement positif , soit
l'application définie sur [1,+00[ par t---> f(t) = x / (1 + t ^(a+1) x^2)
a/ après avoir justifié l'integrabilité de f , montrer que l'intégrale de 1 à +00 de f(t)dt <ou égal S(x) .
b/ calculer l'intégral de 1 à +00 de (x / ( 1 + (t^2)( x^2)) dt
c/ en déduire que S(x) est équivalente à Z ( a+1) / x lorsque x tend vers
+00 ( Z(x) = somme de n =1 à +00 de 1 / n^x )
e / étudier en fonction de a la dérivabilité de S sur [0, +00 [ .
j'ai de problèmes avec le latex c'est pour ça , , en tout cas j'éspère
je trouverai de l'aide .
merci d'avance
En réponse à tes questions:
1- Continuité de S: Pour voir la continuité de S sur , comme la continuité est un propriété locale, il suffit de l'avoir sur tout sous-intervalle avec . Or tu as montré la convergence normale de ta série de fonctions sur un tel intervalle, et on sait que la somme d'une série de fonctions continues est continue si la convergence est normale. cqfd
2- Même démonstration.
3- a) Théorème de comparaison pour l'intégrabilité, et pour l'encadrement utiliser la décroissance de f en t. Pöur le calcul de l'intégrale fais le changement de variable u=tx; tu trouves cotan
b) L'équivalence provient de l'encadrement que tu as trouvé;
c) Pour la dérivabilité utilise le théorème de dérivée d'une limite de fonctions dérivables.
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