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Programme de mathématiques MPSI, MP2I · semestre 2

b) Séries à termes positifs ou nuls

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139 exercices
Texte officiel du programme
ContenusCapacités et commentaires
Une série à termes positifs converge si et seulement si la suite de ses sommes partielles est majorée.
Si $0 \leqslant u_n \leqslant v_n$ pour tout $n$, la convergence de $\sum v_n$ implique celle de $\sum u_n$.
Si $(u_n)_{n\in\mathbb{N}}$ et $(v_n)_{n\in\mathbb{N}}$ sont positives et si $u_n \sim v_n$, les séries $\sum u_n$ et $\sum v_n$ sont de même nature.
Si $f$ est monotone, encadrement des sommes partielles de $\sum f(n)$ à l’aide de la méthode des rectangles.
Séries de Riemann.
Application à l’étude de sommes partielles.
L1 Analyse Série numérique solution

exo7 4436

Montrer que \(\sum_{k=0}^\infty \Arctan\Bigl(\frac1{k^2+k+1}\Bigr) = \frac \pi2\). (On pourra calculer ...

L1 Analyse Série numérique solution

exo7 4437

Soit \(a \in \R\).

L1 Analyse Série numérique solution

exo7 4438

Peut-on empiler 100 pièces de 1F de sorte que la dernière soit complètement en porte à faux ? (c’est-à-dire que sa projection sur un plan horizonta ...

L1 Analyse Série numérique solution

exo7 4440

Par comparaison à une intégrale, donner un équivalent de \(u_n = \sum_{k=1}^n \ln^2k\). La série de terme général ...

L1 Analyse Série numérique solution

exo7 4441

Trouver la partie entière de \(\sum_{k=1}^{10^9} k^{-2/3}\).

L1 Analyse Série numérique solution

exo7 4448

Prouver la convergence de la série de terme général \(u_n = \frac1{n\ln^2 n}\).

L1 Analyse Série numérique solution

exo7 4449

Pour \(x > 1\) on note \(\zeta(x) = \sum_{k=1}^\infty \frac 1{k^x}\). En compa ...

L1 Analyse Série numérique solution

exo7 4450

Soit \(\sum u_n\) une série à termes positifs et \(v_n = \frac{u_n}{1+u_n}\). Mon ...

L1 Analyse Série numérique solution

exo7 4452

Soit \((u_n)\) une suite réelle positive, \(U_n=\sum_{i=0}^n u_i\) et ...

L1 Analyse Série numérique solution

exo7 4454

Soit \((u_n)_{n\ge 1}\) une suite réelle positive décroissante telle que ...

L1 Analyse Série numérique solution

exo7 4455

Soit \((u_n)\) une suite à termes strictement positifs convergeant vers \(0\). On ...

L1 Analyse Série numérique solution

exo7 4456

On donne une suite de réels strictement positifs \((a_n)\), décroissante et de limite nulle. Montrer que la série ...

L1 Analyse Série numérique solution

exo7 4457

Soit \(\sum u_n\) une série à termes positifs. On pose ...

L1 Analyse Série numérique solution

exo7 4458

Soit \((u_n)_{n\ge 1}\) une suite positive. On pose ...

L1 Analyse Série numérique solution

exo7 4459

Soit \(\sum u_n\) une série à termes positifs convergente.

Étudier la convergence de la série de terme géné ...

L1 Analyse Série numérique solution

exo7 4460

Soit \((u_n)\) une suite réelle positive décroissante. On pose ...

L1 Analyse Série numérique solution

exo7 4466

Soit \(\alpha > 0\). On pose ...

L1 Analyse Série numérique solution

exo7 4468

Soient \(a \in {[0,1[}\). Écrire \(\frac1{(1-a)^2}\) comme produit de deux séries ...

L1 Analyse Série numérique solution

exo7 4471

Soit \((a_n)\) une suite bornée telle que pour tout entier \(p \ge 2\) : ...

L1 Analyse Série numérique solution

exo7 4473

Soient \(k,p \in \N\) avec \(k \le p\). Montrer que ...

L1 Analyse Série numérique solution

exo7 4474

Soit \((u_n)\) une série convergente à termes positifs décroissants.

L1 Analyse Série numérique solution

exo7 4475

Soit \((a_n)\) une série positive convergente, \(A = \sum_{k=0}^\infty a_k\), ...

L1 Analyse Série numérique solution

exo7 4476

Soit \((a_n)\) une suite réelle positive et \((u_n)\) la suite définie par la rel ...

L1 Analyse Série numérique

exo7 4479

Soit \(\cal S\) l’ensemble des suites croissantes d’entiers \((q_i)\) telles que ...

L1 Analyse Série numérique

exo7 4480

Montrer qu’il existe \(C\in\R\) tel que ...

L1 Analyse Série numérique solution

exo7 4484

On considère une suite \((a_n)\) de réels et on définit ...

L1 Analyse Série numérique solution

exo7 4486

Soit \(P(n)=\max\{p \text{ premier},\, p\mid n\}\). Montrer que ...

L1 Analyse Série numérique solution

exo7 4490

Étudier la finitude des sommes suivantes :

L1 Analyse Série numérique

exo7 4495

Soit \(z\in\C\) tel que \(|z| < 1\). Montrer que ...

L2 Analyse Suite et série de fonctions solution

exo7 4536

Soit \(u_n(x) = (-1)^n\ln\left(1+\frac x{n(1+x)}\right)\) et ...

L2 Analyse Suite et série de fonctions solution

exo7 4543

Soit \(f_n(x) = \frac{(-1)^n\cos^nx}{n+1}\).

L2 Analyse Série entière solution

exo7 4594

Soit \((a_n)\) une suite de réels strictement positifs. On suppose que le rayon de convergence de la série entière ...

L1 Analyse Suite

exo7 4679

On pose \(u_n = \frac 1{0!} + \frac 1{1!} + \dots + \frac 1{n!}\).

L1 Analyse Suite solution

exo7 4696

Soit \(f : {\N} \to {\N}\) injective. Montrer que ...

L1 Analyse Suite solution

exo7 5222

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

L1 Analyse Série numérique solution

exo7 5224

Calculer \(\lim_{n\rightarrow +\infty}\sum_{k=1}^{n}\frac{1}{1^2+2^2+...+k^2}\).

L1 Analyse Suite

exo7 535

Un ivrogne part à un instant donné d’un point donné. À chaque seconde, il fait un pas dans une direction inconnue (et qui peut changer de façon arb ...

L1 Analyse Série numérique solution

exo7 5688

Nature de la série de terme général

...
L1 Analyse Série numérique solution

exo7 5689

Nature de la série de terme général

1) (***) \(\sqrt[4]{n^4+2n^2}-\sqrt[3]{P(n)}\) où ...

L1 Analyse Série numérique solution

exo7 5690

Nature de la série de terme général

1) (***) \(\sin\left(\frac{\pi n^2}{n+1}\right)\) ...

L1 Analyse Série numérique solution

exo7 5691

Calculer les sommes des séries suivantes après avoir vérifié leur convergence.

...
L1 Analyse Série numérique solution

exo7 5692

Soit \((u_n)_{n\in\Nn}\) une suite décroissante de nombres réels strictement positifs telle que la série de terme ...

L1 Analyse Série numérique solution

exo7 5693

Soit \(\sigma\) une injection de \(\Nn^*\) dans lui-même. Montrer que la série de ...

L1 Analyse Série numérique solution

exo7 5694

Soit \((u_n)_{n\in\Nn}\) une suite de réels strictement positifs. Montrer que les séries de termes généraux ...

L1 Analyse Série numérique solution

exo7 5696

Nature de la série de terme général \(u_n=\sin\left(\pi(2+\sqrt{3})^n\right)\).

L1 Analyse Série numérique solution

exo7 5697

Soit \((u_n)_{n\in\Nn}\) une suite positive telle que la série de terme général ...

L1 Analyse Série numérique solution

exo7 5698

Soit \((u_n)_{n\in\Nn}\) une suite de réels positifs. Trouver la nature de la série de terme général ...

L1 Analyse Série numérique solution

exo7 5699

Soit \((u_n)_{n\in\Nn}\) une suite de réels strictement positifs telle que la série de terme général ...

L1 Analyse Série numérique solution

exo7 5700

Soit \(\alpha\in\Rr\). Nature de la série de terme général ...

L1 Analyse Série numérique solution

exo7 5701

On sait que \(1-\frac{1}{2}+\frac{1}{3}-\frac{1}{4}+\ldots=\ln2\).

A partir de la série précédente, on cons ...