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Programme de mathématiques PSI

a) Compléments sur les séries numériques

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98 exercices
Texte officiel du programme
ContenusCapacités et commentaires
Technique de comparaison série-intégrale.
Les étudiants doivent savoir utiliser la comparaison série-intégrale pour établir des convergences et des divergences de séries, estimer des sommes partielles de séries divergentes ou des restes de séries convergentes dans le cas d’une fonction monotone.
Formule de Stirling : équivalent de $n!$.
Règle de d’Alembert.
La démonstration n’est pas exigible.
Théorème spécial des séries alternées, majoration et signe du reste.
La transformation d’Abel est hors programme.
Produit de Cauchy de deux séries absolument convergentes.
La démonstration n’est pas exigible.
L1 Analyse Série numérique solution

exo7 4460

Soit \((u_n)\) une suite réelle positive décroissante. On pose ...

L1 Analyse Série numérique solution

exo7 4461

Soit \((u_n)\) définie par : \(u_1 \in \R\), ...

L1 Analyse Série numérique

exo7 4463

On considère la suite \((u_n)\) définie par : \(0 < u_0 < 1\) et ...

L1 Analyse Série numérique solution

exo7 4466

Soit \(\alpha > 0\). On pose ...

L1 Analyse Série numérique solution

exo7 4471

Soit \((a_n)\) une suite bornée telle que pour tout entier \(p \ge 2\) : ...

L1 Analyse Série numérique solution

exo7 4473

Soient \(k,p \in \N\) avec \(k \le p\). Montrer que ...

L1 Analyse Série numérique solution

exo7 4474

Soit \((u_n)\) une série convergente à termes positifs décroissants.

L1 Analyse Série numérique

exo7 4480

Montrer qu’il existe \(C\in\R\) tel que ...

L1 Analyse Série numérique solution

exo7 4481

Soit \((u_n)\) une suite de complexes telle que ...

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

exo7 4495

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

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 ...

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 4616

Soit \(f(z) = \sum_{n=0}^\infty a_nz^n\) une série entière de rayon de convergence infini. Montrer l’équivalence e ...

L1 Analyse Suite solution

exo7 4715

On considère la fonction \(f\) : ...

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 5694

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

L1 Analyse Série numérique solution

exo7 5699

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

L1 Analyse Série numérique solution

exo7 5701

On sait que \(1-\frac{1}{2}+\frac{1}{3}-\frac{1}{4}+\ldots=\ln2\).

A partir de la série précédente, on cons ...

L1 Analyse Série numérique solution

exo7 5702

Nature de la série de terme général \(u_n=\sum_{k=1}^{n-1}\frac{1}{(k(n-k))^\alpha}\).

L1 Analyse Série numérique solution

exo7 5703

Convergence et somme éventuelle de la série de terme général

1) (**) ...

L1 Analyse Série numérique solution

exo7 5705

Déterminer un équivalent simple de \(\frac{n!}{(a+1)(a+2)\ldots(a+n)}\) quand ...

L1 Analyse Série numérique solution

exo7 5707

Développement limité à l’ordre \(4\) de \(\sum_{k=n+1}^{+\infty}\frac{1}{k^2}\) q ...

L1 Analyse Série numérique solution

exo7 5708

Partie principale quand \(n\) tend vers \(+\infty\) de

...
L1 Analyse Série numérique solution

exo7 5710

Calculer \(\sum_{n=0}^{+\infty}\frac{(-1)^n}{3n+1}\).

L1 Analyse Série numérique solution

exo7 5712

Convergence et somme de la série de terme général \(u_n=\frac{\pi}{4}-\sum_{k=0}^{n}\frac{(-1)^k}{2k+1}\), ...

L1 Analyse Calcul d'intégrales solution

exo7 5722

(Hors programme) Convergence et calcul de \(\int_{1}^{+\infty}\frac{(-1)^{E(x)}}{x}\;dx\).

L2 Analyse Suite et série de fonctions solution

exo7 5734

Pour \(n\in\Nn^*\), soit ...

L2 Analyse Suite et série de fonctions solution

exo7 5741

Calculer \(\int_{0}^{+\infty}\frac{x}{\sh x}\;dx\) en écrivant cette intégrale comme somme d’une série.

L2 Analyse Série entière solution

exo7 5745

Déterminer le rayon de convergence de la série entière proposée dans chacun des cas suivants :

L2 Analyse Série entière solution

exo7 5751

Pour \(n\in\Nn\), on pose \(W_n=\int_{0}^{\pi/2}\cos^nt\;dt\). Rayon de convergen ...

L2 Analyse Série entière solution

exo7 5754

Pour \(n\) entier naturel, on pose ...

L2 Analyse Série entière solution

exo7 5759

Soient \((a_n)_{n\in\Nn}\) et \((b_n)_{n\in\Nn}\) deux suites de réels strictemen ...

L2 Analyse Equation différentielle solution

exo7 5878

Déterminer le rayon de convergence puis calculer \(\sum_{n=0}^{+\infty}(-1)^{n-1} \frac{C_{2n}^n}{2n-1}x^n\) quand ...

L2 Analyse Série entière

exo7 7544

Déterminer le rayon de convergence de la série \(\sum 2^{2n}z^{2n}\).

L2 Analyse Série entière solution

Rayon de convergence et calcul de somme

On considère la série entière à variable réelle \[T(x)=\sum_{n\ge 0}\frac{2^{n+1}}{n+1}\,x^{n+1}.\]

L1 Analyse Série numérique solution

Série télescopique cachée et équivalent

Pour tout entier \(n\geq 1\), on pose ...

L1 Analyse Série numérique solution

Séries de Bertrand

Soient \(\alpha \in \R\) et \(\beta \in \R\) deux paramètres réels. On s’intéress ...

L1 Analyse Série numérique solution

Séries de même nature via un équivalent

Soit \(\sum u_n\) une série à termes positifs et soit ...

L1 Analyse Série numérique solution

Étude d'une série à termes positifs

Soit la suite \((u_n)\) définie par : ...

L1 Analyse Série numérique solution

Étude de séries numériques (1)

Dans chacun des cas, dire si la série de terme général \(u_n\) est absolument convergente, semi-convergente, diver ...

L1 Analyse Série numérique solution

Étude de séries numériques (2)

Dans chacun des cas, dire si la série de terme général \(u_n\) est absolument convergente, semi-convergente, diver ...

L1 Analyse Série numérique solution

Étude d’une famille de séries à l’aide d’une rationalisation

Pour tout \(\beta\in\mathbb{R}\), on considère la suite définie pour tout ...