Exercice Corrigé : Règle De Raabe-Duhamel - Progresser-En-Maths / Portail Métallique Coulissants

En mathématiques, la règle de Raabe-Duhamel est un théorème permettant d'établir la convergence ou la divergence de certaines séries à termes réels strictement positifs, dans le cas où une conclusion directe est impossible avec la règle de d'Alembert. Elle tire son nom des mathématiciens Joseph Raabe et Jean-Marie Duhamel. Énoncé [ modifier | modifier le code] Règle de Raabe-Duhamel [ 1] — Soit une suite de réels strictement positifs. Si (à partir d'un certain rang), alors diverge. S'il existe tel que (à partir d'un certain rang), alors converge. Cette règle est un corollaire immédiat [ 2] de celle de Kummer (section ci-dessous). Dans le cas particulier où la suite admet une limite réelle α, ce qui équivaut à, la règle de Raabe-Duhamel garantit que: si α < 1, diverge; si α > 1, converge. Si α = 1, l'exemple de la série de Bertrand montre que l'on ne peut pas conclure. Exemple [ modifier | modifier le code] Soient. La série de terme général est divergente si et convergente si [ 3]. En effet:.

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Cas α < 1 Plaçons-nous dans le cas très symétrique (vous allez voir, ce sont les mêmes calculs) On va poser \beta = \dfrac{1+\alpha}{2} < 1 On pose la suite (v n) n définie par: Considérons alors \begin{array}{lll} \end{array} Et donc, à partir d'un certain rang noté n 0: On a donc: \forall n > n_0, v_n \geq v_{n_0} Et donc en remplaçant: u_nn^{\beta} > u_{n_0}n_0^{\beta} \iff u_n > \dfrac{u_{n_0}n_0^{\beta}}{n^\beta} = \dfrac{C}{n ^{\beta}} On obtient alors, par comparaison de séries à termes positifs, en comparant avec une série de Riemann, que la série est divergente. On a bien démontré la règle de Raabe-Duhamel. Cet exercice vous a plu? Tagged: Binôme de Newton coefficient binomial Exercices corrigés factorielles intégrales mathématiques maths prépas prépas scientifiques Navigation de l'article

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Enoncé Soit, pour tout entier $n\geq 1$, $\dis u_n=\frac{1\times 3\times 5\times\dots\times (2n-1)}{2\times 4\times6\times\dots\times(2n)}$. Quelle est la limite de $u_{n+1}/u_n$? Montrer que la suite $(nu_n)$ est croissante. En déduire que la série de terme général $u_n$ est divergente. Soit, pour tout entier $n\geq 2$, $\dis v_n=\frac{1\times 3\times 5\times\dots\times (2n-3)}{2\times 4\times6\times\dots\times(2n)}$. Quelle est la limite de $v_{n+1}/v_n$? Montrer que, si $1<\alpha<3/2$, on a $(n+1)^\alpha v_{n+1}\leq n^\alpha v_n$. En déduire que la série de terme général $v_n$ converge. \displaystyle\mathbf 1. \ u_n=\frac{1+\frac{1}{2}+\dots+\frac{1}{n}}{\ln(n! )}&& \displaystyle\mathbf 2. \ u_n=\int_0^{\pi/n}\frac{\sin^3 x}{1+x}dx\\ \displaystyle\mathbf 3. \ u_1\in\mathbb R, \ u_{n+1}=e^{-u_n}/n^\alpha, \alpha\in\mathbb R. Enoncé Soit $(p_k)_{k\geq 1}$ la suite ordonnée des nombres premiers. Le but de l'exercice est d'étudier la divergence de la série $\sum_{k\geq 1}\frac{1}{p_k}$.

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Exercices - Séries numériques - étude pratique: corrigé Convergence de séries à termes positifs Exercice 1 - Quelques convergences - L2/Math Spé - ⋆ 1. On a limn→∞ n sin(1/n) = 1, et la série est grossièrement divergente. 2. Par croissance comparée, on a limn→∞ un = +∞, et la série est grossièrement divergente. On pouvait aussi appliquer le critère de d'Alembert. 3. On a: Il résulte de lim∞ n 2 un = exp 2 ln n − √ n ln 2 = exp − √ ln n n ln 2 − 2 √. n ln n √ n = 0 que lim n→∞ n2un = 0, et par comparaison à une série de Riemann, la série est convergente. 4. Puisque ln(1 + x) ∼0 x, on obtient et la série est donc divergente. un ∼+∞ 5. En utilisant le développement limité du cosinus, ou l'équivalent 1 − cos x ∼0 x2 2, on voit que: et la série est convergente. un ∼+∞ 1 n, π2, 2n2 6. On a (−1) n + n ∼+∞ n et n 2 + 1 ∼+∞ n 2, et donc (−1) n + n n 2 + 1 ∼+∞ Par comparaison à une série de Riemann, la série n un est divergente.

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7. Par croissance comparée des suites géométriques et la suite factorielle, le terme général ne tend pas vers 0, sauf si a = 0. La série n un est donc convergente si et seulement si a = 0. 8. On écrit tout sous forme exponentielle: On a alors et donc La série est convergente. 1 n. ne −√ n = exp(ln n − √ n). exp(ln n − √ n) exp(−2 ln n) = exp(3 ln n − √ n) → 0 ne −√ n 1 = o n2. 1

Conclure pour la série de terme général $u_n$, lorsque $\alpha=1$. Enoncé Par comparaison à une intégrale, donner un équivalent de $u_n=\sum_{k=1}^n \ln^2(k)$. La série de terme général $\frac 1{u_n}$ est-elle convergente?

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