mathématiques (PSI) · Chapitre 7 · Exercice de TD
La bosse glissante
Suites et Séries de Fonctions · Niveau ★★ — raisonnement intermédiaire · niveau 2
Énoncé
Soit sur . Montrer que converge simplement vers , mais que . Conclure.
Corrigé
Simple : ; pour , (géométrique écrase polynôme) : .
Intégrale : par le changement puis intégration directe, Conclusion : l'intégrale de la limite () n'est pas la limite des intégrales () — la convergence n'est donc pas uniforme sur (sinon le théorème d'intégration s'appliquerait). La « bosse » de , de plus en plus haute et étroite près de , transporte une aire constante que la convergence simple ne voit pas : c'est le contre-exemple à méditer avant tout échange limite-intégrale.
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