Corrige td series numeriques

Corrigé TD Séries numériques Exercice Citer les règles de décision sur la convergence des séries numériques On a une condition nécessaire de convergence Si la série ? n ? an converge alors lim ? an Pour les séries à termes positifs ? n ? an Règle de D ? Alembert Si lim n ? ? an an l alors sil la série converge Si l la série diverge Si l on ne peut pas conclure Règle de Cauchy Si lim n ? ? ??n an l on a les mêmes conclusions Pour les séries alternées ? n ? ?? n an avec an ? on a le théorème suivant Si a n est décroissante et lim ? an alors la série ? n ? ?? n a n converge Comparaison avec une intégrale généralisée Si f est une fonctiondécroissante et lim n ? ? f n alors la série ? n ? f n et l ? intégrale généralisée ? ? f x dx sont de même nature Exercice Etudier la nature des séries numériques suivantes ? ? ? ? ? n ? n n n ? ??n n ? n n n ? ?? n n n ? n en ??n ? ? ? ? ln e ??n n ? n ? n n n n ? n ? n n ?? ? ? n ? ln ?? n n ? ?? n ln n n ?? Réponses ? n ? n n diverge car lim ? n n ?? ? n ? ??n diverge car ??n ? n et ? n ? n diverge C ? n ? n n converge car en developpant on obtient n n ? n et ? n ? n converge ? n ? ?? n n diverge car lim ? ?? n n e ?? ? n en ??n diverge car lim n e n ??n ?? n ? ? ? n ? ln e ??n On a ? ln e ??n ? e ??n e n ? e donc la série ln e ??n converge n ? ? n ? n n n On pose an n n n Ona ?? n an n n n ?? n e n nln ?? n Donc lim ? ?? n n e par conséquent la série ? n ? n n n converge ? n ? n c' estune série géométrique de raison donc elle converge il en est de même pour les séries ? n ? et ? n n ?? n ? ? ?? n ln n ? n n ?? estune série alternée On pose an ln n n ?? on montre que a n est décroissnate et tend vers ? n ? ln ?? n Ici on utilise le développement limité de ln ?? x ?? x ?? x x x et on remplace ar n On en déduit que la série ? n ? ln ?? n est convergente Exercice ? On pose un x n x dx

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