208 Rue De Vaugirard - Séries Entières Usuelles

Thu, 13 Jun 2024 11:53:05 +0000
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  4. Série entière — Wikiversité
  5. LES SÉRIES ENTIÈRES – Les Sciences
  6. Méthodes : séries entières

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( voir cet exercice) Démontrer qu'une fonction est de classe $\mathcal C^\infty$ en utilisant les séries entières Pour démontrer qu'une fonction est de classe $\mathcal C^\infty$ au voisinage de $0$, il suffit de démontrer qu'elle est développable en série entière en $0$ ( voir cet exercice) Calculer le terme général d'une suite récurrente à l'aide d'une série entière Pour calculer le terme général d'une suite $(a_n)$ vérifiant une relation de récurrence, on peut introduire la série génératrice associée $$S(x)=\sum_n a_n x^n$$ ou encore parfois la série entière $$T(x)=\sum_n \frac{a_n}{n! Série entière — Wikiversité. }x^n. $$ A l'aide de la formule de récurrence définissant $(a_n)$, on essaie de trouver une formule algébrique faisant intervenir $S$ et éventuellement ses dérivées ($T$ si on travaille avec la deuxième série génératrice). À l'aide de cette formule, on essaie de trouver la valeur de $S$, puis d'en déduire $a_n$ ( voir cet exercice ou cet exercice).

Série Entière — Wikiversité

La méthode la plus classique pour calculer cette valeur approchée consiste à employer une représentation de la fonction demandée sous forme de la somme d'une série convergente. Utiliser une série entière est alors particulièrement efficace car ses sommes partielles sont des polynômes, dont les valeurs se calculent aisément à l'aide d'un logiciel. Séries entires usuelles. LE RAYON DE CONVERGENCE L'un des outils fondamentaux de la théorie des séries entières est le rayon de convergence. En effet, lorsque l'on étudie des séries, la question centrale est de savoir si elle est conver¬ gente (et éventuellement quelle est sa somme) ou divergente. Dans le cas général des séries, on ne possède pas de critères simples de convergence. La force des séries entières est qu'il existe un critère de convergence, mis en évidence notam¬ ment par le mathématicien Niels Abel. Ce critère affirme qu'il existe un nombre réel R positif (qui peut prendre éventuelle¬ ment la valeur 0) tel que si le module de z (c'est-à-dire sa distance à zéro dans le plan complexe, équivalent de la valeur absolue pour les réels) est strictement inférieur à R alors la série entière converge.

Les Séries Entières – Les Sciences

De plus, on peut intégrer terme à terme une série entière sur l'intervalle de convergence 3. 3 Développements usuels On peut voir sur le tableau ci-dessous les developpements usuels en dérie entière. La série géométrique et l'exponentielle sont aussi valables pour une variable complexe. Preuve. Pour, on applique l'inégalité de Taylor-Lagrange à l'ordre en 0:. Or, ce qui se montre facilement en montrant que la série converge. D'où ce qui est le résultat annoncé. Pour, on utilise le même procédé:. On conclut de la même façon. Pour ch, on écrit que ch, le résultat en découle immédiatement. C'est la même chose pour sh est somme d'une série géométrique, de même. La démonstration a été faite dans le chapitre relatif aux séries numériques. et sont les primitives des précédentes qui s'annullent en 0. Méthodes : séries entières. On va montrer le prolongement à la borme pour, on l'admettra pour. On a la convergence de en de par application du critère spécial des séries alternées. Ceci prouve la continuité de la somme de la série entière en 1.

Méthodes : Séries Entières

On s'intéresse à la régularité de la série entière à l'intérieur de son intervalle de convergence $]-R, R[$. Théorème (intégration d'une série entière): Soit $f(x)=\sum_{n\geq 0}a_nx^n$ une série entière de rayon de convergence $R>0$ et soit $F$ une primitive de $f$. Alors, pour tout $x\in]-R, R[$, $$F(x)=F(0)+\sum_{n\geq 0}\frac{a_n}{n+1}x^{n+1}. $$ Théorème (dérivation terme à terme): Soit $f(x)=\sum_{n\geq 0}a_nx^n$ une série entière de rayon de convergence $R>0$. Alors $f$ est de classe $\mathcal C^\infty$ sur $]-R, R[$. De plus, pour tout $x\in]-R, R[$ et tout $k\geq 0$, on a $$f^{(k)}(x)=\sum_{n\geq k}n(n-1)\cdots(n-k+1)a_n x^{n-k}. $$ Théorème (expression des coefficients d'une série entière): Soit $f(x)=\sum_{n\geq 0}a_nx^n$ une série entière de rayon de convergence $R>0$. Alors, pour tout $n\geq 0$, $$a_n=\frac{f^{(n)}(0)}{n! LES SÉRIES ENTIÈRES – Les Sciences. }. $$ Corollaire: Si $f(x)=\sum_{n\geq 0}a_nx^n$ et $g(x)=\sum_{n\geq 0} b_nx^n$ coïncident sur un voisinage de $0$, alors pour tout $n\geq 0$, $a_n=b_n$.

L'exponentielle Le sinus et le cosinus Le sinus et le cosinus hyperbolique par combinaison d'exponentielles Le binôme généralisé

Ainsi, la fonction et son développement en série entière sont: définies et égales sur, définies et continues toutes les deux en, on a ainsi l'égalité entre la fonction et la série entière en 1 et donc sur. Remarque: Ce procédé est très usuel pour « prolonger » l'égalité entre la fonction et son développement en série entière à une borne de l'intervalle de convergence. Il est régulièrement utilisé par les problèmes. est la primitive nulle en 0 de qui est aussi la somme d'une série géométrique. La convergence en et en s'obtient encore par application du critère spécial. L'égalité entre la fonction et la série entière en et en s'obtient encore en utilisant: l'égalité de la fonction et de la série entière sur, la continuité de la fonction et de la série entière en et. Pour, avec, on applique la formule de Taylor avec reste intégral: Or, on montre assez facilement que:, ce qui donne: On montre ensuite que cette quantité tend vers 0 en calculant l'intégrale et en montrant par application du théorème de d'Alembert que c'est le terme général d'une série convergente.