Convergence simple d'une serie de fonctions
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Convergence simple d'une serie de fonctions



  1. #1
    invitee03b7ade

    Convergence simple d'une serie de fonctions


    ------

    Bonjour, je bloque sur un exo, c'est surement simple mais je ne vois pas trop, alors si vous pouviez m'aider...

    Soit

    Il faut étudier sa convergence simple.

    J'ai dit que pour x>1 et x<-1, la fonction tendait vers l'infini donc pas de CS
    Mais pour -1<x<1, je ne vois pas comment faire, je voulais utiliser le critere special des series alternées au début mais la fonction n'est pas décroissante !

    -----

  2. #2
    invite371ae0af

    Re : Convergence simple d'une serie de fonctions

    erreur désolé

  3. #3
    inviteea028771

    Re : Convergence simple d'une serie de fonctions

    Pour x dans ]-1,1[, que peux tu dire de la série ? Ne peux tu pas conclure en majorant (en valeur absolue)

    Reste ensuite à étudier des cas x=1 et x=-1, qui sont deux séries très classiques

  4. #4
    invitee03b7ade

    Re : Convergence simple d'une serie de fonctions

    Bonjour,

    J'ai essayé de majorer mais en majorant la valeur absolue de x par 1 je trouve :



    qui est le terme d'une série divergente, je ne peux donc rien conclure !

  5. A voir en vidéo sur Futura
  6. #5
    gg0
    Animateur Mathématiques

    Re : Convergence simple d'une serie de fonctions

    Bonjour.

    Si tu connais déjà les séries entières, il te suffit de regarder ce qui se passe pour x<0, car ta série s'écrit encore :
    .

    Si tu ne connais pas, il va falloir étudier les différents cas :
    * x<-1 ou x>1 : le terme général ne tend pas vers 0 (preuve à faire), donc ... Attention, pour x>1 : On ne peut pas dire que la somme partielle tend vers l'infini : les termes sont de signes alternés en en valeur absolue de plus en plus grands, la somme n'a pas de limite.
    * -1<x<0 le critère de d'Alembert devrait fonctionner
    * x= 0; x=-1;x=1. Etude à faire.
    * 0<x<1 : tu peux soit utiliser le critère des séries alternées, soit regarder la convergence absolue.

    Bon travail !

    NB : pour utiliser le critère des séries alternées, il faut que la série soit vraiment alternée, ce qui n'est pas le cas ici pour x<0.

  7. #6
    gg0
    Animateur Mathématiques

    Re : Convergence simple d'une serie de fonctions

    L'idée de Tryss de comparer à une série simple pour utiliser la convergence absolue est plus directe. mais regarder les différents cas peut être un bon apprentissage.

    Cordialement.

  8. #7
    invitee03b7ade

    Re : Convergence simple d'une serie de fonctions

    Bonjour, merci pour ta réponse, mais je ne vois toujours pas pour les cas 0<x<1 et -1<x<0 car

    pour 0<x<1, la fonction tend vers 0 quand n tend vers l'infini mais n'est pas décroissante ! Je ne peux donc pas appliquer le critère des séries alternées (à moins que la monotonie de la fonction suffise ?)

  9. #8
    inviteea028771

    Re : Convergence simple d'une serie de fonctions

    Simple :

    Pour , la série est convergente (série géométrique)

    Or

    Donc

  10. #9
    invitee03b7ade

    Re : Convergence simple d'une serie de fonctions

    Ah oui, plutôt simple en effet, je ne sais pas pourquoi je voulais absolument faire disparaitre les x pour la majoration !
    Merci beaucoup en tout cas ! Bonne soirée.

  11. #10
    gg0
    Animateur Mathématiques

    Re : Convergence simple d'une serie de fonctions

    pour 0<x<1, la fonction tend vers 0 quand n tend vers l'infini mais n'est pas décroissante !
    Aucune importance ! Ce n'est pas x qui nous intéresse, pour la convergence simple c'est une constante. C'est la suite qui doit tendre vers 0 en décroissant quand n tend vers l'infini (*).

    Cordialement.

    (*) au moins pour tout n assez grand.

  12. #11
    invitee03b7ade

    Re : Convergence simple d'une serie de fonctions

    Une dernière petite question si vous êtes toujours là : si je passe par les séries entières en disant que ma série de fonctions est en fait égale à -ln(1+x) , est-ce que je peux conclure quant à la convergence simple ?

  13. #12
    invitee03b7ade

    Re : Convergence simple d'une serie de fonctions

    Peut-être en redémontrant que son rayon de convergence est 1 ?

  14. #13
    gg0
    Animateur Mathématiques

    Re : Convergence simple d'une serie de fonctions

    Ah, si tu utilises les séries entières, c'est tellement plus simple ! Il suffit de regarder ce qui se passe pour x=1 et x=-1. du coup tu as la convergence normale sur tout intervalle [-a, a] pour 0<a<1 qui te permet de conclure sur la convergence simple.

    Et si en plus tu identifies à une série connue, tu n'as plus qu'à regarder le rayon de convergence (*) et appliquer les règles classiques.

    Cordialement.

    (*) si la série est connue, son rayon de convergence aussi. Rien à "redémontrer".

  15. #14
    invitee03b7ade

    Re : Convergence simple d'une serie de fonctions

    Ok merci beaucoup (la convergence normale est justement l'objet de la 2ème question, je ne peux donc pas l'utiliser pour la convergence simple)

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