Développement Asymptotique des Nombres Harmoniques et Constante d'Euler
Exercice supplémentaire · niveau 3 (difficile) · mathématiques (PSI), chapitre 6 — Séries Numériques · Z. Problèmes de concours corrigés
Énoncé
Soit le -ième nombre harmonique.
- Montrer que la suite converge vers une constante (constante d'Euler-Mascheroni).
- Donner un développement asymptotique de à la précision .
Corrigé
1. Convergence de par série télescopique : Considérons le terme général pour . Par développement limité de : Ainsi — le terme en est inutile ici, mais indispensable à la question 2, et c'est pourquoi on le garde. Comme , la série converge absolument (Riemann ). Par télescopage, la suite converge vers .
2. Développement asymptotique à l'ordre 2 : On a . L'équivalent ne suffit pas : il ne donnerait que , faux dès le terme d'ordre . Il faut le développement de à l'ordre obtenu ci-dessus. Avec il vient On en déduit le développement fondamental :
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Un blocage sur cet exercice ? Le tuteur d'Adloun guide par questions, sans donner la réponse.