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Programme de mathématiques MPSI, MP2I · semestre 2

d) Problèmes d’analyse asymptotique

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49 exercices
Texte officiel du programme
ContenusCapacités et commentaires
Exemples de développements asymptotiques, dans les cadres discret et continu : fonctions réciproques, équations à paramètre, suites récurrentes, suites d’intégrales.
La notion d’échelle de comparaison est hors programme.
Formule de Stirling. Traduction comme développement asymptotique de $\ln(n!)$.
La démonstration n’est pas exigible.
L1 Analyse Développement limité

exo7 1261

Soient \(u,v,f\) définies par : ...

L1 Analyse Calcul d'intégrales

exo7 1278

Soit \(f\) continue sur \([0,1]\) avec ...

L1 Analyse Calcul d'intégrales

exo7 1279

Donner un développement : \[\int_{0}^{1}\frac{e^{t}}{1+t^{n}}dt=a+\frac{b}{n}+o(\frac{1}{n}).\]

L1 Analyse Continuité, limite et étude de fonctions réelles solution

exo7 3903

Soient \(0 < a_1 < a_2 < \dots < a_p\) des réels fixés.

L1 Analyse Développement limité solution

exo7 4037

Montrer que l’équation \(\tan x = x\) possède une unique solution \(x_n\) dans ...

L1 Analyse Développement limité solution

exo7 4038

On note \(f_n(x) = x\cos^nx\). Soit \(x_n \in \left[0,\frac \pi2 \right]\) tel qu ...

L1 Analyse Développement limité solution

exo7 4039

Soit \(f : x \mapsto \frac{x+1}x e^x\).

L1 Analyse Développement limité solution

exo7 4040

Soit \(f(x) = \frac{\ln|x-2|}{\strut\ln|x|}\). Montrer que pour tout \(n\in\N^*\) ...

L1 Analyse Développement limité solution

exo7 4041

Soit \(u_n\) une suite réelle telle que pour tout \(n\) on ait ...

L1 Analyse Développement limité solution

exo7 4042

Montrez que pour \(n\) entier (\(n>0\)) l’équation ...

L1 Analyse Développement limité solution

exo7 4043

Pour tout \(n\) entier naturel non nul, on donne ...

L1 Analyse Développement limité

exo7 4052

Soit \(\alpha \in {]0,1[}\).

L2 Analyse Equation différentielle solution

exo7 4099

Soit \(y : \R \to \R\) une solution non identiquement nulle de ...

L2 Analyse Intégration solution

exo7 4320

Donner un équivalent pour \(x\to+\infty\) de ...

L2 Analyse Intégration solution

exo7 4325

Soit \(f : {[0,1]} \to \R\) continue. Montrer que ...

L2 Analyse Intégration solution

exo7 4326

Donner les deux premiers termes du DL pour \(n\to\infty\) de ...

L2 Analyse Intégration solution

exo7 4327

Donner les deux premiers termes du DL pour \(n\to\infty\) de ...

L2 Analyse Intégration solution

exo7 4328

Chercher un équivalent pour \(n\to\infty\) de ...

L2 Analyse Intégration solution

exo7 4353

Soit \(I(\alpha) = \int_{x=0}^{+\infty} \frac{\sin\alpha x}{e^x-1}\,d x\).

L2 Analyse Intégration solution

exo7 4354

Montrer que \(\Gamma(x+1) \sim x^xe^{-x}\sqrt{2\pi x}\) pour \(x\) réel tendant v ...

L2 Analyse Intégration

exo7 4357

Soient \(J(x) = \int_{t=0}^{\pi/2}\frac{d t}{\sqrt{\sin^2t + x^2\cos^2t}}\) et ...

L2 Analyse Intégration solution

exo7 4373

Soit \((a_n)_{n\in\N}\) la suite définie par \(a_0=1\) et ...

L2 Analyse Intégration solution

exo7 4379

Soit \(f : {[a,b]} \to \R\) de classe \(\mathcal{C}^2\) et ...

L1 Analyse Série numérique solution

exo7 4417

Si \(\alpha>0\), donner la nature des séries ...

L1 Analyse Série numérique solution

exo7 4439

Par comparaison à une intégrale, donner un équivalent de :

L1 Analyse Série numérique solution

exo7 4446

Soit la suite de terme général \(u_n = \frac{\ln 2}2 + \frac{\ln 3}3 + \dots + \frac{\ln n}n\).

L1 Analyse Série numérique

exo7 4477

Soit \((u_n)\) une suite réelle positive telle que ...

L1 Analyse Série numérique

exo7 4478

Montrer que \(n! = \left(\frac ne\right)^n\sqrt{2\pi n}\left(1+\frac 1{12n} + O\left(\frac 1{n^2}\right)\right)\) ...

L2 Analyse Suite et série de fonctions solution

exo7 4506

Déterminer la limite simple des fonctions \(f_n : x \mapsto \frac{x^ne^{-x}}{n!}\) sur ...

L2 Analyse Suite et série de fonctions solution

exo7 4546

Pour \(x>1\) on pose \(\zeta(x) = \sum_{n=1}^\infty \frac1{\strut n^x}\) et po ...

L2 Analyse Suite et série de fonctions solution

exo7 4553

Soit \(S(t) = \sum_{n=1}^\infty \frac{t^n}{1-t^n}\).

L2 Analyse Suite et série de fonctions solution

exo7 4558

On pose pour \(x\in\R\) : ...

L2 Analyse Série entière solution

exo7 4601

On pose \(f(x) = \sum_{n=0}^\infty \frac{n!\,x^{2n+1}}{1.3.5\dots(2n+1)}\).

L2 Géométrie Conique solution

exo7 4911

Pour \(p>0\) on donne la courbe \(\Gamma\) d’équation ...

L1 Analyse Suite solution

exo7 5240

On pose \(u_1=1\) et, \(\forall n\in\Nn^*,\;u_{n+1}=1+\frac{n}{u_n}\). Montrer qu ...

L1 Analyse Suite solution

exo7 5256

Soit \(u\) la suite définie par \(u_0=\frac{\pi}{2}\) et, ...

L1 Analyse Développement limité solution

exo7 5427

Déterminer les développements limités à l’ordre demandé au voisinage des points indiqués :

L1 Analyse Développement limité solution

exo7 5432

Développement asymptotique à la précision \(\frac{1}{n^3}\) de ...

L1 Analyse Développement limité solution

exo7 5437

Montrer que l’équation \(\tan x=x\) a une unique solution dans l’intervalle ...

L1 Analyse Développement limité solution

exo7 5438

Montrer que l’équation \(x+\ln x=k\) admet, pour \(k\) réel donné, une unique sol ...

L1 Analyse Calcul d'intégrales solution

exo7 5447

Soit \(f\) une fonction de classe \(C^2\) sur ...

L1 Analyse Série numérique solution

exo7 5695

Trouver un développement limité à l’ordre \(4\) quand \(n\) tend vers l’infini de ...

L2 Analyse Série entière solution

exo7 5745

Déterminer le rayon de convergence de la série entière proposée dans chacun des cas suivants :

L1 Analyse Fonctions circulaires et hyperboliques inverses solution

exo7 5852

Donner un développement à la précision \(\frac{1}{n^2}\) de la \(n\)-ième racine ...

L1 Analyse Suite

exo7 603

Étudier la suite \((u_{n})_{n\in \Nn}\) définie par : ...

L1 Analyse Suite

exo7 604

Montrer que \(\forall n\in \Nn^{*},\exists !x_{n}\in [n,n+1[\) solution de ...

L1 Analyse Suite

exo7 605

Étudier la convergence et calculer la limite éventuelle de la suite \((u_{n})_{n\in \Nn^{*}}\) définie par : ...

L2 Géométrie Courbes planes solution

exo7 6989

Étudier les courbes d’équations polaires suivantes:

L1 Analyse Calcul d'intégrales

exo7 837

Calculer \(\lim \limits_{n \rightarrow + \infty} ( \frac{ (2n) ! }{n ! n^n})^{\frac 1n}\).