Développement en séries entières
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Développement en séries entières



  1. #1
    invitec85befb9

    Développement en séries entières


    ------

    Salut à tous, j'espère que vous allez bien.

    Alors voilà je me suis intéressé au sujet de mathématiques du concours 2011 de l'Ecole Centrale, plus précisément à l'exercice 2 sur l'utilisation des séries entières dans l'équation ( cf pièce jointe ). Le problème est que cette partie du cours sur les séries n'a pas été abordé par notre prof l'an dernier ( faute de temps ), je me suis donc renseigné sur la méthode mais il semble que sois confronté à un cas particulier dans cet exercice.

    En effet, si je ne me trompe pas il s'agit d'insérer dans l'équation l'expression de la fonction en série entière. Ceci étant fait, il faudra faire apparaître dans chaque somme obtenue le facteur x^n et factoriser par ce dernier. On obtient alors une somme "globale" des bn * x^n, ce qui nous permet d'exprimer la suite les an par unicité du développement en série entière.

    Mon problème est que dans cet exercice je n'arrive pas à faire apparaître les x^n sur toutes les sommes que j'obtiens. En effet ce qui m'embête c'est que la suite an n'est pas définie pour n=0

    Comment pourrais-je m'en sortir dans ce cas précis.

    P.S : Je parle de la question 5.a de la question.

    En vous remerciant.

    Portez-vous bien.

    -----
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  2. #2
    gg0
    Animateur Mathématiques

    Re : Développement en séries entières

    Bonsoir.

    Il n'y a pas de problème particulier. Le fait que la somme commence à 1 ne pose aucun problème. Tu calcules S'(x), tu remplaces S et S' dans le premier membre de l'équation, tu calcule pour chaque degré p le coefficient de x^p, tu trouves bien 1 pour p=0, 2 pour p=1 et 0 le reste du temps.

    Bon travail !

    NB : Quand tu es embêté avec des indices n, n-1, .. prends une autre lettre pour les exprimer de façon simple.

  3. #3
    invite57a1e779

    Re : Développement en séries entières

    La fonction définie par la série entière est indéfiniment dérivable et la série se dérive terme à terme :



    et le truc est qu'il faut bien tout séparer dans l'équation différentielle :



    Ensuite il suffit de faire un changement d'indice dans la première série et dans la dernière pour exprimer le terme général en , puis de tout regrouper en une seule série.

  4. #4
    invitec85befb9

    Re : Développement en séries entières

    Merci beaucoup pour vos réponses

    Citation Envoyé par God's Breath Voir le message
    La fonction définie par la série entière est indéfiniment dérivable et la série se dérive terme à terme :



    et le truc est qu'il faut bien tout séparer dans l'équation différentielle :



    Ensuite il suffit de faire un changement d'indice dans la première série et dans la dernière pour exprimer le terme général en , puis de tout regrouper en une seule série.
    Pour la première série est-ce que :

    ?

    Ce qui donnerait :



    Le se simplifie avec le second membre il restera seulement

    Et d'après l'expression récurrente de la suite :



    Est-ce bien ça la solution ?

    Si oui, dans la question suivante il s'agit donc de résoudre de manière classique une équation différentielle du premier ordre ?

  5. A voir en vidéo sur Futura
  6. #5
    invite57a1e779

    Re : Développement en séries entières

    Oui, c'est ça pour le calcul sur les séries entières.

    Et pour la question suivante, il faut effectivement résoudre l'équation différentielle par la méthode habituelle.

  7. #6
    invitec85befb9

    Re : Développement en séries entières

    Merci beaucoup

    Et donc en quoi consiste la dernière question : à savoir exprimer S avec les fonctions usuelles.

  8. #7
    invite57a1e779

    Re : Développement en séries entières

    Par 5a, on sait que S est solution de l'équation différentielle.

    Par 5b, on connaît toutes les solutions de l'équation différentielle.

    La question 5 semble naturelle : retrouver S parmi toutes ces solutions.

  9. #8
    invitec85befb9

    Re : Développement en séries entières

    Super Sujet résolu

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