Programme de mathématiques PTSI · semestre 2
b) Séries à termes positifs ou nuls
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| Contenus | Capacités et commentaires |
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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. |
exo7 4436
Montrer que \(\sum_{k=0}^\infty \Arctan\Bigl(\frac1{k^2+k+1}\Bigr) = \frac \pi2\). (On pourra calculer ...
exo7 4437
Soit \(a \in \R\).
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 ...
exo7 4440
Par comparaison à une intégrale, donner un équivalent de \(u_n = \sum_{k=1}^n \ln^2k\). La série de terme général ...
exo7 4441
Trouver la partie entière de \(\sum_{k=1}^{10^9} k^{-2/3}\).
exo7 4448
Prouver la convergence de la série de terme général \(u_n = \frac1{n\ln^2 n}\).
exo7 4449
Pour \(x > 1\) on note \(\zeta(x) = \sum_{k=1}^\infty \frac 1{k^x}\). En compa ...
exo7 4450
Soit \(\sum u_n\) une série à termes positifs et \(v_n = \frac{u_n}{1+u_n}\). Mon ...
exo7 4452
Soit \((u_n)\) une suite réelle positive, \(U_n=\sum_{i=0}^n u_i\) et ...
exo7 4454
Soit \((u_n)_{n\ge 1}\) une suite réelle positive décroissante telle que ...
exo7 4455
Soit \((u_n)\) une suite à termes strictement positifs convergeant vers \(0\). On ...
exo7 4456
On donne une suite de réels strictement positifs \((a_n)\), décroissante et de limite nulle. Montrer que la série ...
exo7 4457
Soit \(\sum u_n\) une série à termes positifs. On pose ...
exo7 4458
Soit \((u_n)_{n\ge 1}\) une suite positive. On pose ...
exo7 4459
Soit \(\sum u_n\) une série à termes positifs convergente.
Étudier la convergence de la série de terme géné ...
exo7 4460
Soit \((u_n)\) une suite réelle positive décroissante. On pose ...
exo7 4466
Soit \(\alpha > 0\). On pose ...
exo7 4468
Soient \(a \in {[0,1[}\). Écrire \(\frac1{(1-a)^2}\) comme produit de deux séries ...
exo7 4471
Soit \((a_n)\) une suite bornée telle que pour tout entier \(p \ge 2\) : ...
exo7 4473
Soient \(k,p \in \N\) avec \(k \le p\). Montrer que ...
exo7 4474
Soit \((u_n)\) une série convergente à termes positifs décroissants.
exo7 4475
Soit \((a_n)\) une série positive convergente, \(A = \sum_{k=0}^\infty a_k\), ...
exo7 4476
Soit \((a_n)\) une suite réelle positive et \((u_n)\) la suite définie par la rel ...
exo7 4479
Soit \(\cal S\) l’ensemble des suites croissantes d’entiers \((q_i)\) telles que ...
exo7 4480
Montrer qu’il existe \(C\in\R\) tel que ...
exo7 4484
On considère une suite \((a_n)\) de réels et on définit ...
exo7 4486
Soit \(P(n)=\max\{p \text{ premier},\, p\mid n\}\). Montrer que ...
exo7 4490
Étudier la finitude des sommes suivantes :
exo7 4495
Soit \(z\in\C\) tel que \(|z| < 1\). Montrer que ...
exo7 4536
Soit \(u_n(x) = (-1)^n\ln\left(1+\frac x{n(1+x)}\right)\) et ...
exo7 4543
Soit \(f_n(x) = \frac{(-1)^n\cos^nx}{n+1}\).
exo7 4594
Soit \((a_n)\) une suite de réels strictement positifs. On suppose que le rayon de convergence de la série entière ...
exo7 4679
On pose \(u_n = \frac 1{0!} + \frac 1{1!} + \dots + \frac 1{n!}\).
exo7 4696
Soit \(f : {\N} \to {\N}\) injective. Montrer que ...
exo7 5222
Pour \(n\) entier naturel non nul, on pose ...
exo7 5224
Calculer \(\lim_{n\rightarrow +\infty}\sum_{k=1}^{n}\frac{1}{1^2+2^2+...+k^2}\).
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 ...
exo7 5688
Nature de la série de terme général
exo7 5689
Nature de la série de terme général
1) (***) \(\sqrt[4]{n^4+2n^2}-\sqrt[3]{P(n)}\) où ...
exo7 5690
Nature de la série de terme général
1) (***) \(\sin\left(\frac{\pi n^2}{n+1}\right)\) ...
exo7 5691
Calculer les sommes des séries suivantes après avoir vérifié leur convergence.
exo7 5692
Soit \((u_n)_{n\in\Nn}\) une suite décroissante de nombres réels strictement positifs telle que la série de terme ...
exo7 5693
Soit \(\sigma\) une injection de \(\Nn^*\) dans lui-même. Montrer que la série de ...
exo7 5694
Soit \((u_n)_{n\in\Nn}\) une suite de réels strictement positifs. Montrer que les séries de termes généraux ...
exo7 5696
Nature de la série de terme général \(u_n=\sin\left(\pi(2+\sqrt{3})^n\right)\).
exo7 5697
Soit \((u_n)_{n\in\Nn}\) une suite positive telle que la série de terme général ...
exo7 5698
Soit \((u_n)_{n\in\Nn}\) une suite de réels positifs. Trouver la nature de la série de terme général ...
exo7 5699
Soit \((u_n)_{n\in\Nn}\) une suite de réels strictement positifs telle que la série de terme général ...
exo7 5700
Soit \(\alpha\in\Rr\). Nature de la série de terme général ...
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 ...