Adloun

Une somme qui se calcule par différence

Exercice · niveau 2 · mathématiques appliquées (ECG 2e année), chapitre 6 — Compléments sur les séries et intégrales généralisées · Sommes de séries

Énoncé

Montrer que converge, puis calculer sa somme.

Corrigé

Convergence d'abord. Par croissances comparées, , donc et converge (Riemann, ). La série, à termes positifs, converge donc. Ce n'est qu'à partir d'ici que désigne un nombre.

Le décalage. Notons . En divisant par et en posant :

La différence. On retranche cette égalité de . Pour , les termes se répondent deux à deux : . Il reste en plus le terme de , qui vaut . Donc la dernière somme étant celle d'une série géométrique de raison .

Conclusion. , donc .

Contrôle numérique. Les sommes partielles valent ; ; ; pour , et pour : elles montent vers .

Le point à retenir. La convergence se prouve avant tout calcul. Manipuler comme un nombre alors qu'on ignore s'il existe est la faute qui rend « » égal à n'importe quoi.

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