mathématiques approfondies (ECG 1re année) · Chapitre 8 · Application directe du cours
Deux sommes géométriques
Analyse asymptotique et séries · Séries : nature et somme · niveau 1 (application)
Énoncé
Calculer et .
Corrigé
Ce qu'on montre. L'emploi de la série de référence pour , en prenant garde à l'indice de départ.
Première somme. La raison est , avec : la série converge. Le premier terme est ici celui d'indice , donc on factorise : (Le changement d'indice a été employé.)
Seconde somme. La raison est , avec : la série converge. Le premier terme est celui d'indice , on applique directement la formule :
Contrôle. Les premières sommes partielles de la seconde série valent , , , , : elles oscillent autour de en resserrant, ce qui est cohérent.
Point délicat. La formule suppose la sommation à partir de . Une série géométrique qui démarre plus loin se ramène à celle-là en mettant le premier terme en facteur — c'est l'erreur la plus fréquente sur ces calculs.