Règle De Raabe Duhamel Exercice Corrigé Simple – Canne A Peche Souris Pour Chat

Noce D Argent Texte
Saturday, 29 June 2024

Manque de bol, $L=1$ est exactement le cas où d'Alembert ne permet pas de conclure. Alors on essaie Raabe-Duhamel. Il faut qu'on ait un développement asymptotique $\dfrac{u_{n+1}}{u_n} = 1 - \dfrac{r}{n} + o\bigg(\dfrac{1}{n}\bigg)$, puis qu'on compare $r$ à $1$. On apprend déjà un truc: la règle de Raabe-Duhamel est un raffinement de la règle de d'Alembert: lorsqu'on dispose d'un tel développement asymptotique, il est clair que $\dfrac{u_{n+1}}{u_n}$ a une limite finie, donc on pourrait être tenté par d'Alembert, mais cette limite est $1$, donc on est dans le cas précis d'indétermination de d'Alembert. Pourtant, sous couvert de fournir un peu plus de travail (à savoir, le développement asymptotique), Raabe-Duhamel sait conclure parfois. Je vais faire le calcul pour $b$ quelconque, comme c'est requis pour l'exercice version Gourdon. $\dfrac{u_{n+1}}{u_n} = \dfrac{n+a}{n+b}=\dfrac{n+b+(a-b)}{n+b}=1-\dfrac{(b-a)}{n+b}$. On n'est pas loin. Il faut écrire $\dfrac{1}{n+b}$ comme $\dfrac{1}{n}+o\bigg(\dfrac{1}{n}\bigg)$, donc $\dfrac{1}{n+b}=\dfrac{1}{n}+ \dfrac{1}{n}\epsilon_n$ avec $\epsilon_n \longrightarrow 0$.

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Je ferai remarquer que dans ce livre, la règle de Cauchy (avec les $\sqrt[n]{u_n}$ est présentée également comme un critère de comparaison à une série géométrique.

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Enoncé Soit, pour tout entier $n\geq 1$, $\dis u_n=\frac{1\times 3\times 5\times\dots\times (2n-1)}{2\times 4\times6\times\dots\times(2n)}$. Quelle est la limite de $u_{n+1}/u_n$? Montrer que la suite $(nu_n)$ est croissante. En déduire que la série de terme général $u_n$ est divergente. Soit, pour tout entier $n\geq 2$, $\dis v_n=\frac{1\times 3\times 5\times\dots\times (2n-3)}{2\times 4\times6\times\dots\times(2n)}$. Quelle est la limite de $v_{n+1}/v_n$? Montrer que, si $1<\alpha<3/2$, on a $(n+1)^\alpha v_{n+1}\leq n^\alpha v_n$. En déduire que la série de terme général $v_n$ converge. \displaystyle\mathbf 1. \ u_n=\frac{1+\frac{1}{2}+\dots+\frac{1}{n}}{\ln(n! )}&& \displaystyle\mathbf 2. \ u_n=\int_0^{\pi/n}\frac{\sin^3 x}{1+x}dx\\ \displaystyle\mathbf 3. \ u_1\in\mathbb R, \ u_{n+1}=e^{-u_n}/n^\alpha, \alpha\in\mathbb R. Enoncé Soit $(p_k)_{k\geq 1}$ la suite ordonnée des nombres premiers. Le but de l'exercice est d'étudier la divergence de la série $\sum_{k\geq 1}\frac{1}{p_k}$.

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Conclure pour la série de terme général $u_n$, lorsque $\alpha=1$. Enoncé Par comparaison à une intégrale, donner un équivalent de $u_n=\sum_{k=1}^n \ln^2(k)$. La série de terme général $\frac 1{u_n}$ est-elle convergente?

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$$ La série est-elle absolument convergente? Démontrer que les deux suites $(u_n)$ et $(v_n)$ sont adjacentes. Conclure que la série est convergente. \displaystyle\mathbf 1. \ u_n=\frac{\sin n^2}{n^2}&&\displaystyle\mathbf 2. \ u_n=\frac{(-1)^n\ln n}{n}\\ \displaystyle\mathbf 3. \ u_n=\frac{\cos (n^2\pi)}{n\ln n} Enoncé Soit $f:[0, 1]\to\mtr$ une fonction continue. Montrer que la série de terme général $\frac{1}{n}\int_0^1 t^nf(t)dt$ est convergente. Démontrer que la série $\sum_n \frac{(-1)^n}{\sqrt n}$ converge. Démontrer que $\displaystyle \frac{(-1)^n}{\sqrt n+(-1)^n}=\frac{(-1)^n}{\sqrt n}-\frac1n+\frac{(-1)^n}{n\sqrt n}+o\left(\frac 1{n\sqrt n}\right)$. Étudier la convergence de la série $\displaystyle \sum_n \frac{(-1)^n}{\sqrt n+(-1)^n}$. Qu'a-t-on voulu mettre en évidence dans cet exercice? Enoncé Étudier la convergence des séries de terme général: \displaystyle\mathbf 1. \ \ln\left(1+\frac{(-1)^n}{2n+1}\right)&&\displaystyle\mathbf 2. \frac{(-1)^n}{\sqrt{n^\alpha+(-1)^n}}, \ \alpha>0\\ \displaystyle\mathbf 3.

Ce n'est pas difficile: $\dfrac{1}{n}\epsilon_n = \dfrac{1}{n+b}-\dfrac{1}{n}=\dfrac{n+b-n}{n(n+b)}=\dfrac{1}{n}\dfrac{b}{n+b}$, donc $\epsilon_n=\dfrac{b}{n+b}$, qui tend bien vers $0$. Donc on peut tester Raabe-Duhamel: si $b-a>1$, $\displaystyle \sum u_n$ converge, si $b-a<1$, $\displaystyle \sum u_n$ diverge, et si $b-a=1$, alors on ne sait pas avec cette règle. Tiens, tiens, le cas d'indétermination est $b=a+1$, la situation de la question 1. Comme par hasard! On voit qu'en fait, la formulation de l'exercice version Gourdon est nettement plus pédagogique: sans aucune indication, on commence par tester d'Alembert puisque ça nous demande moins de travail (juste un calcul de limite), comme ça ne marche pas, on accepte de bosser un peu plus pour appliquer Raabe-Duhamel (et donc on comprend que c'est un raffinement de d'Alembert), et ce n'est que maintenant qu'on traite le cas $b=a+1$, après avoir bien bossé, compris plein de choses d'un point de vue méthode, et compris pourquoi le cas $b=a+1$ reste à faire à part.

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