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#101 Re : Entraide (supérieur) » Nature et somme serie » 08-02-2020 09:24:20
Bonjour,
Il y a une façon bien plus simple de montrer que $\sum \frac{cos(kx)}{2^kcos^k(x)}$ converge, il suffit de montrer que $\sum (\frac{e^{ix}}{2cox(x)})^k$ converge.
Maintenant la question est : à quelle condition nécessaire et suffisante une série géométrique converge ? (c'est du niveau L1 si je ne me trompe pas donc normalement tu devrais connaître)
#102 Re : Entraide (supérieur) » Nature et somme serie » 07-02-2020 21:16:23
Bonsoir,
une idée aujourd'hui classique (qui vient de Weierstrass je crois, ou tout du moins de cette zone temporelle) est de passer par les complexes pour résoudre ça :
$\sum \limits_{k=0}^n \frac{cos(kx)}{2^kcos^k(x)} = \Re \sum\limits_{k=0}^n \frac{e^{ikx}}{2^kcos^k(x)}$
#103 Re : Entraide (supérieur) » Nature et somme serie » 07-02-2020 18:45:52
Bonjour,
C'est ça ? :
$\sum\limits_{k=1} ^n \frac{\cos(kx)} {2^k\cos^k(x)} $
#104 Re : Entraide (supérieur) » Question » 07-02-2020 18:43:28
Bonjour,
@Aviateur, il me semble que l'on ne peut pas choisir $A,B,C,x_{0}$, dans le post initial ce sont des réels qui sont "fixés", ou j'ai mal compris ?
#105 Re : Entraide (supérieur) » Question » 06-02-2020 18:52:06
Bonsoir,
J'ai aussi l'intuition qu'il faut peut-être utiliser ce lemme mais pas avant d'effectuer quelques transformations sur l'écriture de $\psi$.
On peut déjà commencer par déterminer $\psi$ pour $x \geq x_{0}$ en mettant à jour une équation différentielle en dérivant l'expression :
$\psi ' (x) = C + B \psi$, je n'ai pas fini le raisonnement donc je ne suis pas certains que cela aboutisse mais ça reste une piste supplémentaire.
#106 Re : Entraide (supérieur) » calcul de la somme de la serie numerique arctan(8n/n^4-2n^2+5) » 31-01-2020 19:12:36
Merci ! J'ai toujours trouvé essentiel d'expliquer le cheminement intellectuel, encore plus que les méthodes de résolutions donc je fais de mon mieux pour exposer la façon dont je pense les maths.
#107 Re : Entraide (supérieur) » calcul de la somme de la serie numerique arctan(8n/n^4-2n^2+5) » 30-01-2020 22:24:11
Bonsoir,
Content de t'avoir aidé.
#108 Re : Café mathématique » Divisibilité des nombres impairs » 30-01-2020 21:56:47
Bonsoir,
Je sais que ceci n'est qu'une goutte d'eau dans tout ce qui vient d'être dit et perçu comme du pinaillage, mais de mon point de vue parler de théorème, même entre guillemet, lorsqu'il n'est pas démontré est (très) dangereux car ce serait d'une part se montrer prétentieux et d'autre part se serait s'exposer à une fermeture progressive de l'esprit au fait qu'en fait c'est une conjecture et qu'elle est peut-être fausse... Qui plus est certaines conjectures ont été testés pour un nombre incalculable de cas et sont toujours catégorisé comme conjecture (à raison), pas même comme "théorème".
NB : Je n'ai pas eu le courage de me lancer dans l'infirmation, l'affirmation ou le déblayages de ces conjectures, mais en parcourant cet échange j'ai remarqué quelque chose qui avec du recul est flagrant, tu ne pousses pas dans ces retranchements tes conjectures en cherchant la petite bête qui pourrait tout faire rater... J'ai plus le sentiment qu'ici c'est Yoshi qui le fait, ou peut-être qui te pousse à le faire. Quoi qu'il en soit voici un autre conseil de ma part, soit le plus critique et le plus dur possible de ton travail, ce n'est pas facile car cela demande de l'imagination pour pousser une conjecture dans ses retranchements (en règle général si tu es sûr et certains d'un résultat dans un domaine que tu ne maîtrises pas pose toi des questions), et qui plus est tu paraitras moins "donneur de leçon".
#109 Re : Entraide (supérieur) » calcul de la somme de la serie numerique arctan(8n/n^4-2n^2+5) » 30-01-2020 07:03:34
Bonjour,
Oui je me suis effectivement trompé ^^ mais ça ne change pas grand chose.
On cherche $ab = 0,25 (n^{2}-1)^{2} $ donc on cherche à décomposer ce produit en deux termes qui semblent convenable et qui pourrait se faire s'annuler les terme avec des puissances se n plus grande que 2, donc prendre $a= 0,5 (n-1)^{2}$ et $b = 0,5(n+1)^{2}$ semble cohérent.
Normalement avec ça, ça marche
#110 Re : Entraide (supérieur) » calcul de la somme de la serie numerique arctan(8n/n^4-2n^2+5) » 29-01-2020 22:38:53
Certes, mais on ne peut pas tout contrôler, donc on tente de contrôler d'abord le dénominateur car il semble (et est selon moi) qu'il impose plus de contrainte sur $a$ et $b$...
Après on peut effectivement se passer de l'intuition pour trouver $a$ et $b$ en utilisant l'autre équation que tu as exhibé (plus ou moins celle là) :
$a-b = 4n$
$ab = 4(n^{2}-1)^{2}$
Donc il faut résoudre $4nb + b^{2} = 4(n^{2}-1)^{2}$...
A toi de choisir la méthode que tu préfères.
#111 Re : Entraide (supérieur) » calcul de la somme de la serie numerique arctan(8n/n^4-2n^2+5) » 29-01-2020 22:19:04
je ne parles pas de deux suites consécutives, je parle de deux nombres $a$ et $b$ :
Pour trouver le résultat je me suis demandé que pourrait être ces $a$ et $b$, donc j'ai bien sûr commencer par factoriser par 4, puis après simplification, j'ai de nouveau regardé le dénominateur, et je me suis demandé que pourrait être $a$ et $b$ de sorte que $ab = 4.(n^{2} - 1)^{2}$. Est-ce que ça t'aide ?
#112 Re : Entraide (supérieur) » calcul de la somme de la serie numerique arctan(8n/n^4-2n^2+5) » 29-01-2020 21:34:16
La formule a utiliser pour obtenir un quelconque résultat est celle ci : $\arctan(a) - \arctan(b) = \arctan(\frac{a-b}{1+ab})$, donc il faut essayer de se rapporter à cette forme, pour y aboutir on peut commencer à faire apparaître le dénominateur, ce que j'ai voulu te faire faire, est-ce que tu vois la suite maintenant ?
#113 Re : Entraide (supérieur) » calcul de la somme de la serie numerique arctan(8n/n^4-2n^2+5) » 29-01-2020 19:37:07
Bonsoir,
C'est exactement la piste qu'à proposé Zebulor ! (que je salue au passage)
Je vais te guider :
Essaye dans un premier temps de mettre le dénominateur sous la forme $(n^{2} - a ) ^{2} + b$.
#114 Re : Entraide (supérieur) » calcul de la somme de la serie numerique arctan(8n/n^4-2n^2+5) » 28-01-2020 21:43:18
Bonsoir,
Non je pense juste que l'aspect non Latex et la tête de la formule ne donne pas très envie de se lancer dedans et on a pas forcément tous le temps de se lancer dans les calculs, quoiqu'il en soit :
C'est cette formule que tu cherches à calculer $\sum\limits_{n=0}^{+ \infty} \arctan( \frac{8n}{n^{4}-2n^{2}+5})$ ?
#115 Re : Entraide (supérieur) » Suite CV implique de Cauchy » 26-01-2020 18:53:54
Bonsoir,
@LCTD il va falloir relire tes cours, parce que ceci est le béaba des espaces complets, une suite convergente est de Cauchy, mais pas forcément l'inverse sauf si l'on se trouve dans un espace complet (ce qu'est $(\mathbb{R}, \mid \cdot \mid)$ par exemple).
#116 Re : Entraide (collège-lycée) » Maths trigonométrie » 26-01-2020 14:12:27
Bonjour,
Nous t'aiderons volontiers mais avant dis nous ce que tu as déjà fait, sur quoi tu bloques, pourquoi, etc.
#117 Re : Entraide (supérieur) » partie entière » 26-01-2020 13:30:33
Bonjour,
Je ne comprends pas vraiment ta réponse, soit un tel $n$ existe soit il n'existe pas... Qui plus est je n'ai pas imposé d'autres conditions sur $n$ que celui d'être un entier naturel et de vérifier l'inégalité que j'ai écrit plus haut. Tout ce que je t'ai demandé c'est s'il existe un tel entier, grand ou pas.
Donc comme tu l'as dit en faisant tendre $n$ vers un nombre très grand on a une telle inégalité, mais ça reste un peu vague comme justification, je t'en propose donc deux différentes :
1 - Puisque vérifier $x + \frac{1}{n} < E(x) + 1$ revient à vérifier $n > \frac{1}{E(x) + 1 - x}$ il suffit de prendre $n = E(\frac{E(x) + 1 - x})+1$, on a alors que $n \in \mathbb{Z}$ et $n > 0$ le premier point est évident (pour toi aussi ?) et le deuxième l'es un peu moins, cela provient du fait que $E(x) + 1 - x > 0$ (car $E(x) + 1 > x$) et donc $\frac{1}{E(x) + 1 - x} > 0$ et donc $E(\frac{1}{E(x) + 1 - x}) \geq 0$. Donc puisque $n = E(\frac{1}{E(x) + 1 - x}) + 1 > \frac{1}{E(x) + 1 - x}$, on a bien que $x + \frac{1}{n} < E(x) + 1$.
2 - Puisque $x < E(x) + 1$ il existe donc un réel $a > 0 $ tel que $x+a = E(x) + 1$ (en posant $a=E(x) + 1 - x > 0$) donc, $x + \frac{a}{2} < x + 2.\frac{a}{2} = x+a = E(x) + 1$. Soit maintenant $n \in \mathbb{N}^{*}$ tel que $n \geq \frac{2}{a}$, donc $x + \frac{1}{n} \leq x + \frac{a}{2} < E(x) + 1$.
Rq sur la denière preuve : On aurai pu faire beaucoup plus court en disant que puisque $x < E(x) + 1$ il existe $n \in \mathbb{N}^{*}$ tel que $x + \frac{1}{n} < E(x) + 1$, c'est quelque chose de plutôt intuitif et pas si compliqué que ça a montré donc en général, je pense que ce genre d'argumentation suffit.
Pour la suite des opérations, prends cet ensemble : $A = \{ k \in \mathbb{N}^{*} \mid \frac{k-1}{n} < E(x) + 1 \}$ et justifie qu'il en existe un maximum.
#118 Re : Entraide (supérieur) » Suites adjacentes » 25-01-2020 17:41:25
Re,
Désolé de t'avoir énervé, ce n'en était point le but. Je ne vois d'ailleurs pas ce qui a pu t'énerver dans mon message précédent, ou même dans celui de Yoshi, enfin bon.
Concernant l'argument que j'ai remis en doute dans mon dernier message (avant celui ci), je n'ai pas dit que si une suite vérifie $u_{n+1} = f(u_{n})$ et est convergente alors on a pas forcément $l = f(l)$ avec $l$ sa limite. Je suis parfaitement au courant de ce fait et ce n'est pas ceci que je remets en doute, je pense que ceci est peut-être une erreur de communication, je vais donc très clair dans mon argumentation :
Comme tu l'as dit, $(u_{2n})$ converge car croissante et majorée, donc elle converge vers une limite $l_{0}$, de même $(u_{2n+1})$ converge, et notons $l_{1}$ sa limite. A ce niveau là de la démonstration on ne sait pas que $l_{0} = l_{1}$, en fait c'est exactement ce qu'on veut montrer (pour tout dire je me suis dit que peut-être avais tu mal lu les posts précédents et cru que l'on avait déjà montré que $u_{n}$ est convergente, cependant je suppose que tu sais que toute suite extraite d'une suite convergente est convergente, donc je ne vois pas l'intérêt de montrer que $(u_{2n})$ est convergente, à moins que... ).
Donc par continuité de $f$ et par caractérisation séquentielle de la continuité on a $f(l_{0})=l_{1}$.
Plusieurs idées me viennent en tête quand je vois ton argumentation, soit tout est évident pour toi et tu as passé des étapes qui te paraissent trop évidentes et tu es allé(e) un peu trop vite en écrivant, soit ton argumentation a clairement un gros trous dedans, et ce n'est pas grave, tout le monde en fait. Donc, sans aucunes animosité, aucunes, je te demande s'il te plait de développer un peu plus tes arguments, soit pour que tu me montres que j'ai tort et/ou mal compris ton argumentaire, soit pour que l'on puisse corriger les quelconques erreurs.
Quant à math@gmail.com, voici un indice pour continuer : l'idée de menjaoui n'est pas mauvaise du tout ! Mais il va falloir (jusqu'à ce qu'il ou elle donne plus de précision) faire un peu différement, mais en utilisant la même idée. Dans un premier temps, essaye de montrer qu'il existe $g$ une fonction continue telle que $u_{2(n+1)} = g(u_{2n})$ (ne va pas chercher trop loin).
#119 Re : Entraide (supérieur) » Suites adjacentes » 25-01-2020 08:47:03
Bonjour,
J'ai un doute sur ton raisonnement @menjaoui,
tu écris :
"on a U_2n = f(U_2n-1) alors sa limite L est solution de l'équation f(x)=x"
Sauf que cette argument à ce niveau là de ta preuve n'est pas valide, même si l'on sait que $(u_{2n})$ et $(u_{2n+1})$ convergent.
Il suffit de prendre la suite $(cos(n \pi))=(u_{n})$, on remarque que $u_{2n} = 1$ et $u_{2n+1} = -1$ et pour $f(x) = -x$ on a $f(u_{n+1}) =f(u_{n})$ et pourtant, en notant $l$ la limite de $(u_{2n})$ on a pas $f(l)=l$.
NB : menjaoui il serait bien de ne pas donner directement la réponse mais de ne donner que des pistes ;)
#120 Re : Café mathématique » accroissements finis » 22-01-2020 21:41:22
Bonsoir,
Pourquoi donc une contradiction ?
Voici la preuve :
Soit $x \in [a;b]$ tel que $f(x) > \frac{1}{ln(x)}$.
Soit $g(t) = ln(f(t)ln(t))$ pour $t \in [a;b]$ tel que $f(t) > 0$.
Si il existe $y \in [a;x]$ tel que $ f(y) < 0$ alors $\{ t \in [a;x] \mid f(t) = 0 \}$ est non vide car $f$ est continue sur $[a;b]$ et $f(x) > \frac{1}{ln(x)} > 0$ car $a > 1$. Alors on note $y = \inf \{ t \in [a;x] \mid f(t) = 0 \}$ or ce $\inf$ est atteint car $f$ est continue, donc $f(y) = 0$ et pour tout $t \in ]y ; x]$ $f(t) \not = 0$ et de plus étant donné que $f(x) > \frac{1}{ln(x)} > 0$, pour tout $t \in ]y ; x]$ $f(t) > 0$.
De plus, en définissant $w : t \mapsto \frac{1}{ln(t)} - f(t)$, on a que $w$ est continue et $w(y) > 0$ et $w(x) < 0$ donc par le théorème des valeurs intermédiaires il existe $a_{0} \in ]y;x ]$ tel que $w(a_{0}) > 0$.
Donc, $f(a_{0}) < \frac{1}{ln(a_{0})}$ et $f(t) > 0$ sur $[a_{0}; x]$.
Et par le même procédé, il existe $b_{0} \in [x ; b]$ tel que $f(b_{0}) < \frac{1}{ln(b_{0})}$ et pour tout $t \in [x; b_{0}]$ $f(t) > 0$.
Donc sur $[a_{0};b_{0}]$ $f$ est strictement positive.
Ainsi sur cet intervalle $g$ est bien défini, continue et dérivable sur son intérieur.
Or, $g(a_{0}) = ln(f(a_{0})ln(a_{0})) < ln(\frac{1}{ln(a_{0})}ln(a_{0})) = 0$ et de même en $b_{0}$ : $g(b_{0}) < 0$, de plus $g(x) = ln(f(x)ln(x)) > ln(\frac{ln(x)}{ln(x)}) = 0$.
Donc par le théorème des valeurs intermédiaires il existe $a_{1} \in [a_{0}; x]$ et $b_{1} \in [x; b_{0}]$ tels que $g(a_{1}) = g(b_{1}) = 0$ et on applique le théorème des accroissements finis sur $[a_{1};b_{1}]$.
#121 Re : Leçons de Capes » Théorème des valeurs intermédiaires. Applications. » 21-01-2020 21:50:19
Bonsoir,
Je pense que tu as juste fais une erreur de formulation !ais je précise quand même :
Le théorème de Darboux dit que la dérivée $f'$ vérifie aussi le théorème de valeurs intermédiaire.
Ce que tu as énoncé est vrai mais ce n'est pas le théorème de Darboux.
Ensuite, ce que tu veux montrer n'est malheureusement pas vrai, en effet il suffit de prendre la fonction partie entière sur $[0;2]$, elle ne vérifie pas le théorème des valeurs intermédiaires et pourtant elle est tout à fait Riemann intégrable...
Pourquoi donc me dira t'on, et bien c'est parce que la primitive d'une fonction Riemann-intégrable n'est pas partout dérivable en général (il suffit de prendre l'exemple que je viens de donner), en fait elle est presque partout dérivable (c'est à dire qu'elle est dérivable sur un ensemble dont le complémentaire dans cet intervalle est négligeable pour la mesure de Lebesgue, je ne sais pas si tu as vu ce qu'est la mesure de Lebesgue), quoi qu'il en soit la dérivabilité (partout) d'une primitive n'est énoncé dans tes théorèmes que pour une primitive d'une fonction continue.
#122 Re : Entraide (supérieur) » Suites adjacentes » 21-01-2020 20:10:52
Bonsoir,
Pour être sûr, c'est bien comme ça qu'elle est définit ta suite : $u_{n+1} = 1 + \frac{1}{u_{n}}$ ?
#123 Re : Entraide (supérieur) » partie entière » 19-01-2020 21:21:57
Bonsoir,
pour la première question il faut utiliser une idée assez importante que je te conseille de comprendre, c'est celle de maximum, je sais ça semble un peu primitif et naïf comme notion mais tu vas voir que cette notion a des conséquences assez forte.
Tout d'abord je supposes que tu es d'accord pour dire que $x < E(x)+1$ ?
Bon et bien, on veut au moins que ton $n$ vérifie cette inégalité : $x + \frac{1}{n} < E(x) + 1$, première question à se poser : Est-ce que ce $n$ existe ? (je te laisse y répondre).
Pour continuer tu dois d'abord répondre à cette question et je vais attendre que tu y répondes car sinon la suite de mes indications donne la réponse.
PS : Il y a une deuxième manière de résoudre cette question, je te la donnerai après que tu ais résolue cette façon de faire.
#124 Re : Entraide (supérieur) » partie entière » 18-01-2020 18:52:40
Bonsoir,
Qu'as tu fais ? Sur quoi bloques tu ?
#125 Re : Entraide (collège-lycée) » Aide méthode math » 17-01-2020 15:23:19
Bonjour,
La méthode de travail est plutôt quelque chose de personnel, le mieux (je pense) est d'essayer différentes méthodes de travail en changeant judicieusement à chaque fois ce qui ne colle pas avec tes forces et tes faiblesses.
Moi par exemple j'ai une bonne intuition mathématiques, je sais aussi que quand il y a un problème que je n'arrive pas à résoudre, je vais y penser presque tout le temps jusqu'à en trouver la réponse (c'est une force et une faiblesse). Dans mon cas, avec toutes les questions que je me pose constamment et mon cerveau travaillant même en dehors des cours et révisions, la maturation des idées se fait plutôt vite (après ça dépend de la notion et de la "distance" qui me sépare d'elle). Sauf que je sais bien que l'on peut toujours plus faire murir des idées, leur faire prendre de la hauteur, pour ça il faut faire des exercices et les meilleurs exos ce sont ceux que tu arrives à résoudre mais tu t’aperçois que le raisonnement est faux, ou que tu butes sur l'exercice, etc. (quand tu rencontres des difficultés, et l'une des questions que tu dois te poser c'est "pourquoi ?") ce sont ce genre de moment qui te permettent de questionner ce que tu connais et comprends, il ne s'agit pas seulement de comprendre la correction mais de bien saisir les idées principals sous-jacentes et les éventuelles confusions faites sur les notions que tu manipules, et plus encore.







