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Programme de mathématiques PTSI · 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. Convergence, divergence, somme.
La série est notée $\sum u_n$. 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 4422

Montrer que la série \(\sum_{n=1}^\infty \frac{n^2}{(1+n^2)^2}\) converge. Calculer une valeur approchée à ...

L1 Analyse Série numérique

exo7 4423

L’une au moins des deux séries : \(\sum \frac{C_{2n}^n}{n4^n}\) et ...

L1 Analyse Série numérique solution

exo7 4424

Soit \((u_n)\) une suite réelle positive et \(v_n = \frac1{1+n^2u_n}\). Montrer q ...

L1 Analyse Série numérique solution

exo7 4425

Soit \((a_n)\) une suite réelle positive. On pose ...

L1 Analyse Série numérique solution

exo7 4426

Pour \(n \in \N^*\) on note \(p_n\) le nombre de chiffres de l’écriture décimale ...

L1 Analyse Série numérique

exo7 4427

Soient \((u_n)\), \((v_n)\) deux suites réelles telles que ...

L1 Analyse Série numérique solution

exo7 4428

Soit \(u_n = \frac{(-1)^n}{n^{3/4}+\cos n}\).

L1 Analyse Série numérique solution

exo7 4429

On pose \(u_n = \sum_{k=n}^\infty \frac {(-1)^k}{\sqrt{k+1}}\). Étudier la convergence de la série ...

L1 Analyse Série numérique solution

exo7 4430

Calculer les sommes des séries suivantes :

L1 Analyse Série numérique solution

exo7 4431

Convergence et somme de la série de terme général ...

L1 Analyse Série numérique solution

exo7 4432

Résoudre les équations différentielles : \(y'' + 2y' + 2y = 0\), ...

L1 Analyse Série numérique solution

exo7 4433

On admet que \(\sum_{k=1}^\infty \frac1{k^2} = \frac{\pi^2}6\). Calculer ...

L1 Analyse Série numérique solution

exo7 4434

On admet que \(\sum_{k=1}^\infty \frac {(-1)^{k+1}}k = \ln 2\). Montrer que la série ...

L1 Analyse Série numérique solution

exo7 4435

Pour quelles valeurs de \(a,b\in \R\) la série de terme général ...

L1 Analyse Série numérique solution

exo7 4436

Montrer que \(\sum_{k=0}^\infty \Arctan\Bigl(\frac1{k^2+k+1}\Bigr) = \frac \pi2\). (On pourra calculer ...

L1 Analyse Série numérique solution

exo7 4437

Soit \(a \in \R\).

L1 Analyse Série numérique solution

exo7 4438

Peut-on empiler 100 pièces de 1F de sorte que la dernière soit complètement en porte à faux ? (c’est-à-dire que sa projection sur un plan horizonta ...

L1 Analyse Série numérique solution

exo7 4440

Par comparaison à une intégrale, donner un équivalent de \(u_n = \sum_{k=1}^n \ln^2k\). La série de terme général ...

L1 Analyse Série numérique solution

exo7 4441

Trouver la partie entière de \(\sum_{k=1}^{10^9} k^{-2/3}\).

L1 Analyse Série numérique solution

exo7 4442

On pose \(u_n = \sum_{k=1}^{2n} (-1)^k\sqrt k\). Donner un équivalent de \(u_n\) ...

L1 Analyse Série numérique

exo7 4443

Soit \(f : {\R^+} \to {\R^+}\) décroissante. On pose \(u_n = f(n)\) et ...

L1 Analyse Série numérique solution

exo7 4445

Soit \(u_{n,k}\) le reste de la division du \(n\) par ...

L1 Analyse Série numérique solution

exo7 4447

Donner un équivalent simple de \(\sum_{k=0}^{n-1}\frac1{n^2-k^2}\).

L1 Analyse Série numérique solution

exo7 4448

Prouver la convergence de la série de terme général \(u_n = \frac1{n\ln^2 n}\).

L1 Analyse Série numérique solution

exo7 4449

Pour \(x > 1\) on note \(\zeta(x) = \sum_{k=1}^\infty \frac 1{k^x}\). En compa ...

L1 Analyse Série numérique solution

exo7 4451

Soit \((u_n)\) une suite réelle telle que \(\sum |u_n|\) et ...

L1 Analyse Série numérique solution

exo7 4452

Soit \((u_n)\) une suite réelle positive, \(U_n=\sum_{i=0}^n u_i\) et ...

L1 Analyse Série numérique solution

exo7 4453

On considère une suite \((u_n)_{n\ge 1}\) telle que la série ...

L1 Analyse Série numérique solution

exo7 4454

Soit \((u_n)_{n\ge 1}\) une suite réelle positive décroissante telle que ...

L1 Analyse Série numérique solution

exo7 4455

Soit \((u_n)\) une suite à termes strictement positifs convergeant vers \(0\). On ...

L1 Analyse Série numérique solution

exo7 4456

On donne une suite de réels strictement positifs \((a_n)\), décroissante et de limite nulle. Montrer que la série ...

L1 Analyse Série numérique solution

exo7 4458

Soit \((u_n)_{n\ge 1}\) une suite positive. On pose ...

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 4462

Soit \((x_n)\) une suite définie par : \(x_0 > 0\), ...

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 4465

On se donne \(u_1\) et \(a\) deux réels strictement positifs et l’on définit par ...

L1 Analyse Série numérique solution

exo7 4466

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

L1 Analyse Série numérique solution

exo7 4468

Soient \(a \in {[0,1[}\). Écrire \(\frac1{(1-a)^2}\) comme produit de deux séries ...

L1 Analyse Série numérique

exo7 4469

Pour \(n \in \N\) on note \(T_n\) le nombre de manières de décomposer ...

L1 Analyse Série numérique solution

exo7 4470

Soit \(\sum u_n\) une série convergente. 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 4472

Soit \(\sum_{n\ge1} x_n\) une série absolument convergente telle que pour tout entier ...

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 solution

exo7 4475

Soit \((a_n)\) une série positive convergente, \(A = \sum_{k=0}^\infty a_k\), ...

L1 Analyse Série numérique solution

exo7 4476

Soit \((a_n)\) une suite réelle positive et \((u_n)\) la suite définie par la rel ...

L1 Analyse Série numérique

exo7 4479

Soit \(\cal S\) l’ensemble des suites croissantes d’entiers \((q_i)\) telles que ...

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 ...