Mathématiques

Question

Comment faire pour étudier la convergence d'une somme de terme ?
J'ai ici ma somme Vn = sin 1 /n² + sin 2/n² + ...+ sin n/n²
Je n'arrive pas à trouver sa limite.
Je pense que je dois utiliser le théorème des gendarmes. Mais comment trouve l'encadrement ?
Merci.

1 Réponse

  • Voici la démarche (très classique) enseignée en Terminale S :
    soit (Un) et (Vn)  les suites définies par
    Vn= sin(1/n²)+sin(2/n²)+...+sin(n/n²)
    et Un= (1/n²)+(2/n²)+...+(n/n²)

    1) démontrer que la suite (Un) converge vers 1/2.
    2a) démontrer que chacune des 3 fonctions f, g et h définies sur IR par
    f(x)=x-sin(x)
    g(x)=-1+(x²/2)+cos(x)
    h(x)=-x+(x³/6)+sin(x)
    vérifient : f(x)≥0 ; g(x)≥0 ; h(x)≥0 pour tout x ∈ [0;+∞[
    on pourra utiliser les variations de chacune de ces trois fonctions.

    b) justifier que pour tout n appartient a IN, 1³+2³+...+n³ ≤ (n²)².

    c) déduire des 2 questions précédentes que pour tout n ∈ IN ,
    Un - (1/6)*(1/n²) ≤ Vn ≤ Un

    d) démontrer que la suite (Vn) converge et déterminer sa limite.

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