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Programme de mathématiques PCSI · semestre 2

a) Convergence et divergence

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205 exercices
Texte officiel du programme
ContenusCapacités 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 $z\in\mathbb{C}$.
L1 Analyse Série numérique solution

exo7 4482

Soit \((u_n)\) une suite de complexes qui converge au sens de Césaro vers zéro.

Étudiez la suite de terme g ...

L1 Analyse Série numérique solution

exo7 4483

Soient deux suites de termes généraux \(u_n\) et \(v_n\) définies par la donnée d ...

L1 Analyse Série numérique solution

exo7 4484

On considère une suite \((a_n)\) de réels et on définit ...

L1 Analyse Série numérique solution

exo7 4486

Soit \(P(n)=\max\{p \text{ premier},\, p\mid n\}\). Montrer que ...

L1 Analyse Série numérique solution

exo7 4490

Étudier la finitude des sommes suivantes :

L1 Analyse Série numérique solution

exo7 4492

Calculer \(\sum_{p=1}^{+\infty}\sum_{q=p}^{+\infty}\frac{(-1)^p}{q^3}\) en fonction de ...

L1 Analyse Série numérique solution

exo7 4493

On pose \(a_{n,p} = \frac1{\strut n^2-p^2}\) si \(n\ne p\) et ...

L1 Analyse Série numérique solution

exo7 4494

Montrer que pour \(x\in\C\), \(|x|<1\), on a l’égalité : ...

L1 Analyse Série numérique

exo7 4495

Soit \(z\in\C\) tel que \(|z| < 1\). Montrer que ...

L1 Analyse Série numérique solution

exo7 4496

Soit \(S(t) = \sum_{n=1}^\infty \frac{t^n}{1+t^n}\).

L1 Analyse Série numérique solution

exo7 4497

Soient \(a,b,c\in\N^*\). On pose ...

L1 Analyse Série numérique solution

exo7 4498

Calculer les sommes suivantes : \(A = \sum_{(p,q)\in(\N^*)^2}\frac1{p^2q^2}\), ...

L1 Analyse Série numérique solution

exo7 4499

On réordonne les termes de la série harmonique alternée en prenant tour à tour \(p\) termes positifs puis ...

L1 Analyse Série numérique solution

exo7 4502

Déterminer l’ensemble de définition de \(f(x) = \sum_{k=2}^\infty\frac{(-1)^k}{x+k}\). Montrer que ...

L2 Analyse Suite et série de fonctions solution

exo7 4543

Soit \(f_n(x) = \frac{(-1)^n\cos^nx}{n+1}\).

L2 Analyse Suite et série de fonctions solution

exo7 4546

Pour \(x>1\) on pose \(\zeta(x) = \sum_{n=1}^\infty \frac1{\strut n^x}\) et po ...

L2 Analyse Suite et série de fonctions solution

exo7 4551

Pour \(x\in\R^+\) et \(n\in\N\), \(n\ge 2\) on p ...

L2 Analyse Suite et série de fonctions solution

exo7 4560

[\(x\in\,]0,\pi[\), TPE MP 2005]

L2 Analyse Série entière

exo7 4564

Dire si les affirmations suivantes sont vraies ou fausses. En donner une démonstration ou un contre-exemple.

L2 Analyse Série entière solution

exo7 4565

Trouver le rayon de convergence de la série entière \(\sum a_nz^n\) :

L2 Analyse Série entière solution

exo7 4569

On considère les suites \((a_n)\) et \((b_n)\) définies par : ...

L2 Analyse Série entière solution

exo7 4570

Soit \(\sum a_nz^n\) une série entière de rayon de convergence \(R > 0\). Déte ...

L2 Analyse Série entière solution

exo7 4582

On définit deux suites \((u_n)\) et \((v_n)\) par : ...

L2 Analyse Série entière solution

exo7 4585

Calculer \(\sum_{n=1}^{\infty} \frac{(-1)^n}{3n+1}\cdotp\)

L2 Analyse Série entière solution

exo7 4586

Rayon et somme de \(\sum P(n)x^n\) où \(P\) est un polynôme de degré ...

L2 Analyse Série entière solution

exo7 4587

Calculer \(\sum_{n=1}^\infty \frac{\sin n\theta}{2^n}\) et ...

L2 Analyse Série entière solution

exo7 4594

Soit \((a_n)\) une suite de réels strictement positifs. On suppose que le rayon de convergence de la série entière ...

L2 Analyse Série entière solution

exo7 4595

Soit \((c_n)\) le produit de Cauchy de la suite \((a_n)\) par la suite ...

L2 Analyse Série entière solution

exo7 4598

En utilisant la relation : \(\tan' = 1 + \tan^2\), exprimer \(\tan^{(n)}\) en ...

L2 Analyse Série entière solution

exo7 4600

On pose \(f(x) = \sum_{n=0}^\infty \frac{x^n}{\strut C_{2n}^n}\).

L2 Analyse Série entière solution

exo7 4604

Pour \(|x| < 1\) on pose : \(Z(x) = \sum_{n=1}^\infty \zeta(2n)x^n\).

M ...

L2 Analyse Série entière solution

exo7 4607

A l’aide d’un développement en série entière, montrer que ...

L2 Analyse Série entière solution

exo7 4617

Soit \((a_n)\) une suite réelle avec \(a_0=0\) et ...

L2 Analyse Série entière solution

exo7 4619

Soit \(z_1,\dots,z_p\in \C\), \(p_1,\dots,p_p \in \R^+\) tels que ...

L2 Analyse Série de Fourier solution

exo7 4651

Soit \(\sum_{n=1}^\infty (a_n \cos nx + b_n\sin nx)\) une série trigonométrique convergeant uniformément sur un in ...

L2 Analyse Série de Fourier solution

exo7 4652

Soit \((a_n)\) une suite décroissante de limite nulle. Montrer que la série ...

L2 Analyse Série de Fourier solution

exo7 4665

Déterminer la nature de la série de terme général \(u_n=(-1)^n \int_{t=0}^1 \cos (nt^2)\,d t\).

L1 Analyse Suite solution

exo7 4715

On considère la fonction \(f\) : ...

L1 Analyse Fonctions circulaires et hyperboliques inverses solution

exo7 5090

Calculer \(u_n=\Arctan\frac{2}{1^2}+\Arctan\frac{2}{2^2}+...+\Arctan\frac{2}{n^2}\) pour ...

L1 Analyse Série numérique solution

exo7 5142

Cet exercice est consacré aux sommes de termes consécutifs d’une suite arithmétique ou d’une suite géométrique.

L1 Analyse Série numérique solution

exo7 5144

Calculer les sommes suivantes :

L1 Analyse Série numérique solution

exo7 5224

Calculer \(\lim_{n\rightarrow +\infty}\sum_{k=1}^{n}\frac{1}{1^2+2^2+...+k^2}\).

L1 Analyse Suite

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 ...

L1 Analyse Série numérique solution

exo7 5688

Nature de la série de terme général

...
L1 Analyse Série numérique solution

exo7 5689

Nature de la série de terme général

1) (***) \(\sqrt[4]{n^4+2n^2}-\sqrt[3]{P(n)}\) où ...

L1 Analyse Série numérique solution

exo7 5690

Nature de la série de terme général

1) (***) \(\sin\left(\frac{\pi n^2}{n+1}\right)\) ...

L1 Analyse Série numérique solution

exo7 5691

Calculer les sommes des séries suivantes après avoir vérifié leur convergence.

...
L1 Analyse Série numérique solution

exo7 5692

Soit \((u_n)_{n\in\Nn}\) une suite décroissante de nombres réels strictement positifs telle que la série de terme ...

L1 Analyse Série numérique solution

exo7 5693

Soit \(\sigma\) une injection de \(\Nn^*\) dans lui-même. Montrer que la série de ...

L1 Analyse Série numérique solution

exo7 5694

Soit \((u_n)_{n\in\Nn}\) une suite de réels strictement positifs. Montrer que les séries de termes généraux ...