En poursuivant votre navigation, vous acceptez l'utilisation de cookies à des fins statistiques et de personnalisation. Les séries entières occupent une place à part dans le monde infini des séries mathématiques. D'une part, elles possèdent un critère général de convergence et d'autre part, elles permettent de représenter simplement les fonctions usuelles. Un outil à la fois simple à utiliser et incroyablement efficace. LA NOTION DE SÉRIE Une suite infinie de nombres réels ou complexes est définie par une application qui à chaque élément de l'ensemble des entiers naturels associe un élément de l'ensemble des réels ou des complexes. Résumé de cours : séries entières. On la note en général (uj. Ainsi, à 1 on associe uv à 2 u2 et ainsi de suite, jusqu'à n auquel on associe un. un est alors appelé le terme général de la suite et n est l'indice ou le rang de un. Une fois défini le concept de suite, on peut s'intéresser à la somme de ses termes. Étudier la suite des sommes partielles (dont le terme général est alors SJ s'appelle étudier la série de terme général un.
- LES SÉRIES ENTIÈRES – Les Sciences
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Les Séries Entières – Les Sciences
Série entière - rayon de convergence
On appelle série entière toute série de fonctions de la forme $\sum_{n}a_nz^n$ où $(a_n)$ est une suite de nombres complexes et où $z\in\mathbb C$. Lemme d'Abel: Si la suite $(a_nz_0^n)$ est bornée, alors pour tout $z\in\mathbb C$ avec $|z|<|z_0|$, la série $\sum_n a_n z^n$
est absolument convergente. On appelle rayon de convergence de la série entière
$$R=\sup\{\rho\geq 0;\ (a_n\rho^n)\textrm{ est bornée}\}\in \mathbb R_+\cup\{+\infty\}. $$
Proposition: Soit $\sum_n a_nz^n$ une série entière de rayon de convergence $R$. Alors, pour tout $z\in \mathbb C$,
si $|z|R$, la série $\sum_n a_nz^n$ diverge grossièrement (son terme général ne tend pas vers 0);
si $|z|=R$, alors on ne peut pas conclure en général. Séries entières usuelles. Le disque ouvert $D(0, R)$ est alors appelé disque ouvert de convergence de la série entière. Corollaire (convergence normale): Soit $\sum_n a_nz^n$ une série entière de rayon de convergence $R>0$ et soit
$r\in]0, R[$.
Résumé De Cours : Séries Entières
Calculer le rayon de convergence d'une série entière
Pour calculer le rayon de convergence d'une série entière, on peut
utiliser la règle de d'Alembert (uniquement dans ces cas pratiques); si la série entière est de la forme $\sum_n a_n z^{pn}$, on pose
$u_{n}=a_n z^{pn}$ et on étudie la limite de $|u_{n+1}/u_n|$. LES SÉRIES ENTIÈRES – Les Sciences. La série va converger si cette limite est inférieure stricte à 1, diverger si la limite
est supérieure stricte à 1 ( voir cet exercice). trouver un encadrement ou un équivalent du terme général ( voir cet exercice). Démontrer qu'une fonction est développable en série entière
Pour démontrer qu'une fonction est développable en série entière, on peut
pour les exemples pratiques, utiliser les développements en série entière usuels et les règles de sommation et de produits ( voir cet exercice);
pour les exercices théoriques, utiliser une formule de Taylor ( voir cet exercice).
Ainsi, la fonction et son développement en série entière sont: définies et égales sur, définies et continues toutes les deux en, on a ainsi l'égalité entre la fonction et la série entière en 1 et donc sur. Remarque: Ce procédé est très usuel pour « prolonger » l'égalité entre la fonction et son développement en série entière à une borne de l'intervalle de convergence. Il est régulièrement utilisé par les problèmes. est la primitive nulle en 0 de qui est aussi la somme d'une série géométrique. La convergence en et en s'obtient encore par application du critère spécial. L'égalité entre la fonction et la série entière en et en s'obtient encore en utilisant: l'égalité de la fonction et de la série entière sur, la continuité de la fonction et de la série entière en et. Pour, avec, on applique la formule de Taylor avec reste intégral: Or, on montre assez facilement que:, ce qui donne: On montre ensuite que cette quantité tend vers 0 en calculant l'intégrale et en montrant par application du théorème de d'Alembert que c'est le terme général d'une série convergente.
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