mathématiques appliquées (ECG 2e année) · Chapitre 6 · Exercice
Le terme tend vers zéro, et pourtant
Compléments sur les séries et intégrales généralisées · Comparaison série-intégrale · niveau 2
Énoncé
Montrer que (pour ) diverge, bien que son terme tende vers .
Corrigé
Comparons à une intégrale. Sur , le changement de variable affine n'est pas nécessaire : une primitive de est , car . Donc
L'intégrale diverge, et la fonction étant positive et décroissante, la série diverge de même.
Le terme, lui, tend vers : . C'est le rappel le plus utile du chapitre — la nullité du terme est nécessaire à la convergence, jamais suffisante.
L'ordre de grandeur. La somme croît comme : pour elle ne vaut que , alors que — la différence est une constante, et c'est bien la croissance qui est en . Une divergence peut être imperceptible.