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( voir cet exercice) Démontrer qu'une fonction est de classe $\mathcal C^\infty$ en utilisant les séries entières Pour démontrer qu'une fonction est de classe $\mathcal C^\infty$ au voisinage de $0$, il suffit de démontrer qu'elle est développable en série entière en $0$ ( voir cet exercice) Calculer le terme général d'une suite récurrente à l'aide d'une série entière Pour calculer le terme général d'une suite $(a_n)$ vérifiant une relation de récurrence, on peut introduire la série génératrice associée $$S(x)=\sum_n a_n x^n$$ ou encore parfois la série entière $$T(x)=\sum_n \frac{a_n}{n! }x^n. $$ A l'aide de la formule de récurrence définissant $(a_n)$, on essaie de trouver une formule algébrique faisant intervenir $S$ et éventuellement ses dérivées ($T$ si on travaille avec la deuxième série génératrice). À l'aide de cette formule, on essaie de trouver la valeur de $S$, puis d'en déduire $a_n$ ( voir cet exercice ou cet exercice).
Les Séries Entières – Les Sciences
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Méthodes : Séries Entières
Chapitre 11: Séries Entières - 3: Somme d'une Série Entière de variable réelle Sous-sections 3. 1 Intervalle de convergence, continuité 3. 2 Dérivation et intégration terme à terme 3. 3 Développements usuels On notera cette série entière:. 3. 1 Intervalle de convergence, continuité On a un théorème de continuité très simple qu'on va admettre. Théorème: une série entière de rayon de convergence. On définit la fonction par:. Si,. Si est fini, De plus, dans tous les cas, est continue sur. 2 Dérivation et intégration terme à terme Les théorèmes ont encore des énoncés très simples et on va encore les admettre. Alors est de classe sur au moins et, est une série entière qui a, de plus, le même rayon de convergence. Théorème: une série entière de rayon de convergence, convergente sur. Alors, est une série entière qui a encore le même rayon de convergence et qui converge partout où converge. Remarque: En un mot, on peut dériver et intégrer terme à terme une série entière de variable réelle sur l' ouvert de convergence, ce qui ne change pas le rayon de convergence.
Série Entière — Wikiversité
Définition 1: Une série entière est une série de la forme Dans le cas particulier où, ℝ, on a donc une série entière réelle qui apparaît comme un polynôme « généralisé ».. Rayon de convergence. Lorsqu'on étudie la convergence d'une série entière, il est commode de comparer la série étudiée à une série géométrique. Afin de déterminer la nature de la série, lorsque tend vers l'infini, on utilisera la limite du quotient. Soit, une suite numérique et soit Ce qui permet d'en déduire le théorème de convergence des séries entières: Théorème 1: Pour toute série entière, il existe tel que: Ainsi la série est absolument convergente sur le disque ouvert et est grossièrement divergente sur le complémentaire du disque fermé. Le domaine de définition de la fonction définie par est donc tel que Dans le cas cas d'une série entière réelle, le domaine définition de la fonction est tel que. Opérations sur les séries entières. Somme et produit Soit et deux séries de rayons de convergence respectifs et.. Intégration et dérivation Considérons la série, de rayon de convergence et associons-lui les deux séries suivantes (que l'on peut assimiler à une série dérivée et une série primitive, si l'on considère la variable comme réelle): et A partir du rapport de d'Alembert, on montre (et admettra dans tous les cas c'est-à dire même quand d'Alembert ne marche pas) que ces trois séries ont le même rayon de convergence: Ceci nous amène au théorème suivant: Théorème 2: Soit une série entière réelle de rayon de convergence On peut intégrer terme à terme: sur.
Série entière - rayon de convergence
On appelle série entière toute série de fonctions de la forme $\sum_{n}a_nz^n$ où $(a_n)$ est une suite de nombres complexes et où $z\in\mathbb C$. Lemme d'Abel: Si la suite $(a_nz_0^n)$ est bornée, alors pour tout $z\in\mathbb C$ avec $|z|<|z_0|$, la série $\sum_n a_n z^n$
est absolument convergente. On appelle rayon de convergence de la série entière
$$R=\sup\{\rho\geq 0;\ (a_n\rho^n)\textrm{ est bornée}\}\in \mathbb R_+\cup\{+\infty\}. $$
Proposition: Soit $\sum_n a_nz^n$ une série entière de rayon de convergence $R$. Alors, pour tout $z\in \mathbb C$,
si $|z|
Définition: Une série de Riemann est une série de la forme: où est un réel. Fondamental: La série de Riemann converge si et seulement si. Définition: Une série de Bertrand est une série de la forme: et sont des réels. Fondamental: La série de Bertrand converge si et seulement si ou. Définition: Une série géométrique est une série de la forme: est un réel ou un complexe. Une série est dérivée d'ordre p de la série géométrique si elle est de la forme: (définie pour). Fondamental: Les séries géométriques et leurs dérivées convergent si et seulement si:. Alors pour tout entier:. En particulier, si:... Définition: Une série exponentielle est une série de la forme: est un réel ou un complexe. Fondamental: La série exponentielle converge pour toute valeur de et:. Fondamental: Conséquences: La série converge pour tout réel et:. La série et:.