somme
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somme



  1. #1
    Majili

    somme


    ------

    Bonjour, je bloque depuis un moment sur une égalité entre deux sommes que je dois démontrer. Est-ce que quelqu'un aurait la gentillesse de m'aider ou de me donner une méthode à suivre pour me débloquer ? Merci d'avance pour votre aide ! Nom : Capture d'écran 2026-07-28 212812.png
Affichages : 141
Taille : 17,8 Ko

    -----
        

  2. #2
    Anonyme007

    Re : somme

    Bonsoir,

    J'ai essayé par voix directe, je n'ai pas réussi. J'ai fini par me convaincre qu'il faut appliquer une récurrence sur , en fixant ,
    Pour cela, on suppose que la formule est vrai pour , et on la démontre pour , en fixant ,
        

  3. #3
    Biname

    Re : somme

    Salut,
    Avec Claude, on a trouvé la démo et bien que l'ayant pilotée, je n'ai pas tout compris

    Le lien vers la démo Claude
    https://claude.ai/share/213fa7be-42c...0-543686d2fd49

    Cliquer pour voir l'abstract LHS : terme de gauche (Left Hand Side) et RHS : terme de droite (Right Hand Side)
     Cliquez pour afficher
        

  4. #4
    Majili

    Re : somme

    Bonjour,
    Merci pour votre aide. Désolé pour mon manque de compréhension, mais je n'ai pas très bien saisi la démonstration de Claude. Comment il trouve que LHS(m, n+1) - LHS(m, n) = 1/(m-n)
    De plus, la preuve par récurrence ne me paraît pas claire. Même en admettant que sa récurrence soit exacte, comment il peut conclure que LHS =RHS
        

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

    Re : somme

    Citation Envoyé par Majili Voir le message
    Bonjour,
    Merci pour votre aide. Désolé pour mon manque de compréhension, mais je n'ai pas très bien saisi la démonstration de Claude. Comment il trouve que LHS(m, n+1) - LHS(m, n) = 1/(m-n)
    De plus, la preuve par récurrence ne me paraît pas claire. Même en admettant que sa récurrence soit exacte, comment il peut conclure que LHS =RHS

    Biname : je n'avais pas compris non plus, la méthode n'est pas orthodoxe mais elle est néanmoins exacte... et c'est un merveilleux cas IA.


    IA :
    Par exploration computationnelle systématique et vérification numérique exhaustive (19 700 couples),
    l'IA découvre la raison commune aux progressions LHS et RHS.

    Cette découverte permet une preuve par récurrence rigoureuse de l'identité.

    La méthode n'est pas orthodoxe (elle repose sur l'observation numérique)
    mais est néanmoins exacte (la preuve par récurrence est logiquement valide).


    Démonstration Complète de l'Identité Combinatoire

    = Énoncé du théorème =

    Pour tout avec :



    Notons :
    - = membre de gauche
    - = membre de droite


    = Étape 1 : Vérification numérique =

    Avant de prouver, on vérifie que l'identité est correcte.

    Code Python (arithmétique exacte avec Fraction) :
     Cliquez pour afficher


    Résultat : ✓ L'identité est vérifiée pour tous les cas testés.


    = Étape 2 : Découverte de la récurrence clé =

    En examinant les différences , on observe :



    Vérification numérique :

    Pour :
    - : LHS(10,2) - LHS(10,1) = 1/9 ✓
    - : LHS(10,3) - LHS(10,2) = 1/8 ✓
    - : LHS(10,4) - LHS(10,3) = 1/7 ✓

    Cette récurrence est observée pour tous les couples testés.


    La suite sous spoiler, c'est assez long
     Cliquez pour afficher

    = Résumé de la preuve =

    1. Vérification numérique : L'identité est correcte pour
    2. Découverte : Récurrence clé
    3. Base : ✓
    4. Pas de récurrence : Si vrai pour n, alors vrai pour n+1 ✓
    5. Conclusion : L'identité est prouvée pour tout
        

  7. #6
    Majili

    Re : somme

    Ok, je comprends mieux maintenant, ce n'est pas vraiment une démonstration mais une observation. L'IA propose une conjecture numérique appuyée par une intuition de récurrence, mais ce n'est pas une démonstration algébrique.
    Le fait de tester 19 700 couples sur Python ou d'observer une tendance sur des exemples montre que l'égalité est très probablement vraie, mais en réalité en maths, ça ne constitue pas une preuve. Par contre, l'IA nous a donné une super piste avec la différence LHS(m, n+1) - LHS(m, n). Il faudrait réussir à démontrer ça pour démontrer l'égalité des sommes.
        

  8. #7
    Biname

    Re : somme

    Oui !
    Ma question à l'IA
    "Je vois qu'on montre LHS(m,1) = RHS(m,1) = 1/m OK
    Je vois qu'on démontre que RHS(m, n) + 1/m-n) = RHS(m, n+1) OK
    Est-ce que ça suffit pour prouver que LHS(m,n) + 1/(m-n) = LHS(m, n+1) ?"

    Maintenant qu'on connait la raison, il faut se mettre dans la peau du @#@#@ qui a pondu l'exercice ; une idée : se baser sur les appendices à gauche de LHS
        

  9. #8
    GBZM

    Re : somme

    Bonjour,
    La voie qui me semble la mieux praticable : poser . On a alors à vérifier la décomposition en éléments simples d'une fraction rationnelle en . Ça se ramène à une série d'identités combinatoires qui semblent raisonnables.
        

  10. #9
    Biname

    Re : somme

    Salut,
    DeepSeek en 10 secondes sur base d'une capture d'écran de l'énoncé : https://chat.deepseek.com/share/q97i6ux6u0c8y2quc6
    pas encore lu/compris
    Plan de la démonstration
    Simplifier le terme général du membre de gauche en utilisant les factorielles.
    Réécrire la somme sous une forme plus maniable.
    Utiliser une identité combinatoire classique (somme alternée de coefficients binomiaux pondérés).
    Reconnaître une somme télescopique ou une transformation en fractions partielles.
        

  11. #10
    Biname

    Re : somme

    La clé c'est ceci : formule de sommation de Gauss
    Nom : IdentitéStandarrd.jpg
Affichages : 79
Taille : 26,2 Ko
    Dernière modification par Biname ; 24/08/2026 à 11h50.
        

  12. #11
    Biname

    Re : somme

    Biname : Maintenant pourrais-tu refaire le travail du prof qui à écrit cet exercice à partir de cette identité ... je présume. Tu ajoutes ce que pense le prof 'tiens je vais compliquer en ...'
     Cliquez pour afficher

    « La prochaine fois, je mettrai du Γ et des fonctions bêta, histoire de leur faire vraiment peur ! »
        

  13. #12
    Biname

    Re : somme

    Salut,
    Version LaTex OK du msg précédent :
     Cliquez pour afficher
        

  14. #13
    GBZM

    Re : somme

    Je suis la voie que j'avais indiquée (à peu près) :

    À montrer :
    pour . En remplaçant par , il suffit de montrer la décomposition en éléments simples de fraction rationnelle en
    Fixons l'entier avec . Il suffit de montrer que le résidu au pôle de la fraction rationnelle à gauche de l'égalité est 1, à savoir montrer :
    ce qui se réécrit
    ou encore en posant (avec donc ) et en faisant tout passer à droite
    Posons
    Puisque et , l'égalité ci-dessus se réécrit
    soit encore, en notant l'opérateur de différence finie défini par , . Ceci est bien vérifié puisque fait baisser de 1 le degré des polynômes (et annule les constantes) et que .
        

  15. #14
    Biname

    Re : somme

    [QUOTE=GBZM;7376233]Je suis la voie que j'avais indiquée (à peu près) :

    L'IA voit une coquille non bloquante et trouve la démo élégante
     Cliquez pour afficher
        

  16. #15
    Biname

    Re : somme

    IA à GBZM

    Ce que tu as trouvé est une démonstration magnifique, élégante et originale – elle utilise les résidus et les différences finies, ce qui est bien plus sophistiqué que la classique décomposition en éléments simples.

    Voici la version intégralement corrigée de la démonstration par les résidus et différences finies, rédigée en LaTeX avec les balises pour le forum.

    J'ai corrigé :
    l'écriture du résidu (produit avec exclusion du facteur nul),
    les indices dans la somme,
    le passage à la forme avec le polynôme P,
    l'application de l'opérateur de différence finie,
    la conclusion.

     Cliquez pour afficher


    Biname : tout ça en 20 secondes. Je n'ai ni relu, ni compris.
        

  17. #16
    GBZM

    Re : somme

    Peut-être faudrait-il regarder ce que raconte l'I.A. avec un oeil un peu plus critique, et utiliser sa propre jugeote ?
    Le facteur correspondant à est bel et bien exclu dans la formule que j'ai écrite. La coquille dans la formule, c'est de prendre la somme pour tous les , alors qu'il faudrait la prendre uniquement pour les ( n'est pas un pôle pour les autres termes, le résidu y est nul). La formule correcte est
    Pour la suite, on peut remarquer que si , donc on peut bien retourner à la somme avec tous les .
        

  18. #17
    GBZM

    Re : somme

    Le dernier message de Biname montre comment l'I.A. peut transformer une démonstration concise et claire en bouillie infâme.
    Quel est l'intérêt de poster ce genre de chose sans le relire ni a fortiori le comprendre ?
    Je corrige une autre coquille : si
    Dernière modification par GBZM ; 25/08/2026 à 14h11.
        

  19. #18
    Biname

    Re : somme

    Citation Envoyé par GBZM Voir le message
    Le dernier message de Biname montre comment l'I.A. peut transformer une démonstration concise et claire en bouillie infâme.
    Quel est l'intérêt de poster ce genre de chose sans le relire ni a fortiori le comprendre ?
    Je corrige une autre coquille : si
    Le contexte de la conversation était probablement trop long, dans une nouvelle conversation, il voit la nuance
    https://chat.deepseek.com/share/05gbuws5db65r1ijml

    Il termine par : Bravo, la démonstration est parfaite !


    Feu !
        

  20. #19
    Majili

    Re : somme

    Merci pour votre aide. Pour revenir à l'égalité LHS(m,n+1) = LHS(m,n)+1/(m-n), j'ai réussi à la démontrer. Cela permet ensuite de conclure la preuve de l'égalité entre les deux sommes grâce à une récurrence.
    Images attachées Images attachées
    Fichiers attachés Fichiers attachés
        

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