Programme de mathématiques PCSI · semestre 2
a) Convergence et divergence
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| Contenus | Capacités et commentaires |
|---|---|
Sommes partielles d’une série numérique. | La série est notée $\sum u_n$. |
Convergence, divergence, somme. | En cas de convergence, sa somme est notée $\sum\limits_{n=0}^{+\infty}u_n$. |
Linéarité de la somme. | |
Le terme général d’une série convergente tend vers 0. Reste d’une série convergente. | Divergence grossière. |
Lien suite-série. | La suite $(u_n)$ et la série télescopique $\sum(u_{n+1}-u_n)$ sont de même nature. |
Séries géométriques : condition nécessaire et suffisante de convergence, somme. Relation $\mathrm{e}^z=\sum\limits_{n=0}^{+\infty}\dfrac{z^n}{n!}$ pour $z\in\mathbb{C}$. |
exo7 4482
Soit \((u_n)\) une suite de complexes qui converge au sens de Césaro vers zéro.
Étudiez la suite de terme g ...
exo7 4483
Soient deux suites de termes généraux \(u_n\) et \(v_n\) définies par la donnée d ...
exo7 4484
On considère une suite \((a_n)\) de réels et on définit ...
exo7 4486
Soit \(P(n)=\max\{p \text{ premier},\, p\mid n\}\). Montrer que ...
exo7 4490
Étudier la finitude des sommes suivantes :
exo7 4492
Calculer \(\sum_{p=1}^{+\infty}\sum_{q=p}^{+\infty}\frac{(-1)^p}{q^3}\) en fonction de ...
exo7 4493
On pose \(a_{n,p} = \frac1{\strut n^2-p^2}\) si \(n\ne p\) et ...
exo7 4494
Montrer que pour \(x\in\C\), \(|x|<1\), on a l’égalité : ...
exo7 4495
Soit \(z\in\C\) tel que \(|z| < 1\). Montrer que ...
exo7 4496
Soit \(S(t) = \sum_{n=1}^\infty \frac{t^n}{1+t^n}\).
exo7 4497
Soient \(a,b,c\in\N^*\). On pose ...
exo7 4498
Calculer les sommes suivantes : \(A = \sum_{(p,q)\in(\N^*)^2}\frac1{p^2q^2}\), ...
exo7 4499
On réordonne les termes de la série harmonique alternée en prenant tour à tour \(p\) termes positifs puis ...
exo7 4502
Déterminer l’ensemble de définition de \(f(x) = \sum_{k=2}^\infty\frac{(-1)^k}{x+k}\). Montrer que ...
exo7 4543
Soit \(f_n(x) = \frac{(-1)^n\cos^nx}{n+1}\).
exo7 4546
Pour \(x>1\) on pose \(\zeta(x) = \sum_{n=1}^\infty \frac1{\strut n^x}\) et po ...
exo7 4551
Pour \(x\in\R^+\) et \(n\in\N\), \(n\ge 2\) on p ...
exo7 4560
[\(x\in\,]0,\pi[\), TPE MP 2005]
exo7 4564
Dire si les affirmations suivantes sont vraies ou fausses. En donner une démonstration ou un contre-exemple.
exo7 4565
Trouver le rayon de convergence de la série entière \(\sum a_nz^n\) :
exo7 4569
On considère les suites \((a_n)\) et \((b_n)\) définies par : ...
exo7 4570
Soit \(\sum a_nz^n\) une série entière de rayon de convergence \(R > 0\). Déte ...
exo7 4582
On définit deux suites \((u_n)\) et \((v_n)\) par : ...
exo7 4585
Calculer \(\sum_{n=1}^{\infty} \frac{(-1)^n}{3n+1}\cdotp\)
exo7 4586
Rayon et somme de \(\sum P(n)x^n\) où \(P\) est un polynôme de degré ...
exo7 4587
Calculer \(\sum_{n=1}^\infty \frac{\sin n\theta}{2^n}\) et ...
exo7 4594
Soit \((a_n)\) une suite de réels strictement positifs. On suppose que le rayon de convergence de la série entière ...
exo7 4595
Soit \((c_n)\) le produit de Cauchy de la suite \((a_n)\) par la suite ...
exo7 4598
En utilisant la relation : \(\tan' = 1 + \tan^2\), exprimer \(\tan^{(n)}\) en ...
exo7 4600
On pose \(f(x) = \sum_{n=0}^\infty \frac{x^n}{\strut C_{2n}^n}\).
exo7 4604
Pour \(|x| < 1\) on pose : \(Z(x) = \sum_{n=1}^\infty \zeta(2n)x^n\).
M ...
exo7 4607
A l’aide d’un développement en série entière, montrer que ...
exo7 4617
Soit \((a_n)\) une suite réelle avec \(a_0=0\) et ...
exo7 4619
Soit \(z_1,\dots,z_p\in \C\), \(p_1,\dots,p_p \in \R^+\) tels que ...
exo7 4651
Soit \(\sum_{n=1}^\infty (a_n \cos nx + b_n\sin nx)\) une série trigonométrique convergeant uniformément sur un in ...
exo7 4652
Soit \((a_n)\) une suite décroissante de limite nulle. Montrer que la série ...
exo7 4665
Déterminer la nature de la série de terme général \(u_n=(-1)^n \int_{t=0}^1 \cos (nt^2)\,d t\).
exo7 4715
On considère la fonction \(f\) : ...
exo7 5090
Calculer \(u_n=\Arctan\frac{2}{1^2}+\Arctan\frac{2}{2^2}+...+\Arctan\frac{2}{n^2}\) pour ...
exo7 5142
Cet exercice est consacré aux sommes de termes consécutifs d’une suite arithmétique ou d’une suite géométrique.
exo7 5144
Calculer les sommes suivantes :
exo7 5224
Calculer \(\lim_{n\rightarrow +\infty}\sum_{k=1}^{n}\frac{1}{1^2+2^2+...+k^2}\).
exo7 535
Un ivrogne part à un instant donné d’un point donné. À chaque seconde, il fait un pas dans une direction inconnue (et qui peut changer de façon arb ...
exo7 5688
Nature de la série de terme général
exo7 5689
Nature de la série de terme général
1) (***) \(\sqrt[4]{n^4+2n^2}-\sqrt[3]{P(n)}\) où ...
exo7 5690
Nature de la série de terme général
1) (***) \(\sin\left(\frac{\pi n^2}{n+1}\right)\) ...
exo7 5691
Calculer les sommes des séries suivantes après avoir vérifié leur convergence.
exo7 5692
Soit \((u_n)_{n\in\Nn}\) une suite décroissante de nombres réels strictement positifs telle que la série de terme ...
exo7 5693
Soit \(\sigma\) une injection de \(\Nn^*\) dans lui-même. Montrer que la série de ...
exo7 5694
Soit \((u_n)_{n\in\Nn}\) une suite de réels strictement positifs. Montrer que les séries de termes généraux ...