La série harmonique, par télescopage
Application directe du cours · niveau 2 · mathématiques (PC), chapitre 6 — Séries Numériques · Niveau ★★ — raisonnement intermédiaire
Énoncé
Redémontrer sans comparaison série-intégrale : établir pour , puis sommer ces inégalités, en remarquant que la somme des télescope.
Corrigé
L'encadrement. Pour , : la fonction concave est sous sa tangente en . Pour , : la fonction est nulle en et de dérivée . Avec , pour lequel :
Le télescopage. . En sommant l'encadrement de à : La seconde inégalité donne ; la première, écrite au rang (pour ), donne . Donc, pour , et en divisant par : , c'est-à-dire .
(Deux démonstrations valent mieux qu'une : la comparaison série-intégrale compare la série à une intégrale, celle-ci à une série télescopique exactement calculable ; l'encadrement obtenu est d'ailleurs le même.)
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Un blocage sur cet exercice ? Le tuteur d'Adloun guide par questions, sans donner la réponse.