Flashcards : Séries numériques : méthodes et critères — 46 cartes

Toutes les cartes

1Question

Comment sont définies les sommes partielles d'une suite (u_n) ?

Réponse

Par Sn=∑k=0nukS_n=\sum_{k=0}^{n}u_k.

2Question

Quelle condition caractérise la convergence d'une série ∑n≥0un\sum_{n\geq0}u_n ?

Réponse

La suite des sommes partielles (S_n) doit converger.

3Question

Que vaut la somme d'une série si Sn→SS_n\to S ?

Réponse

La somme vaut ∑n=0+∞un=S\sum_{n=0}^{+\infty}u_n=S.

4Question

Que signifie la convergence de la série ∑un\sum u_n pour la suite (u_n) ?

Réponse

La suite (u_n) tend vers zéro.

5Question

Que se passe-t-il si (u_n) ne tend pas vers zéro pour la série ∑un\sum u_n ?

Réponse

La série diverge par divergence grossière.

6Question

Quelle condition sur q assure la convergence de la série géométrique ∑n=0+∞qn\sum_{n=0}^{+\infty}q^n ?

Réponse

La série converge si et seulement si ∣q∣<1|q|<1.

7Question

Quelle est la somme de la série géométrique quand elle converge ?

Réponse

La somme vaut 11−q\frac{1}{1-q}.

8Question

Quelle condition sur α\alpha assure la convergence de la série de Riemann ∑n≥11nα\sum_{n\geq1}\frac1{n^\alpha} ?

Réponse

La série converge si et seulement si α>1\alpha>1.

9Question

Quelle condition implique la divergence de ∑un\sum u_n si 0≤vn≤un0\leq v_n\leq u_n ?

Réponse

Si ∑vn\sum v_n diverge, alors ∑un\sum u_n diverge.

10Question

Quand deux suites unu_n et vnv_n sont-elles dites équivalentes ?

Réponse

Lorsque unvn→1\frac{u_n}{v_n}\to 1.

11Question

Quelle conséquence pour les séries de suites équivalentes à termes positifs ?

Réponse

Elles ont la même nature.

12Question

Quelle condition lie la série ∑f(n)\sum f(n) et l'intégrale ∫+∞f(t) dt\int^{+\infty} f(t)\,dt ?

Réponse

Si f est positive, continue et décroissante, elles ont la même nature.

13Question

Quelle équivalence asymptotique utilise-t-on pour sin⁡x\sin x au voisinage de zéro ?

Réponse

sin⁡x∼x\sin x \sim x.

14Question

Quelle équivalence asymptotique utilise-t-on pour 1−cos⁡x1-\cos x au voisinage de zéro ?

Réponse

1−cos⁡x∼x221-\cos x \sim \frac{x^2}{2}.

15Question

Quelle équivalence asymptotique utilise-t-on pour ln⁡(1+x)\ln(1+x) au voisinage de zéro ?

Réponse

ln⁡(1+x)∼x\ln(1+x) \sim x.

16Question

Quelle équivalence asymptotique utilise-t-on pour ex−1e^x - 1 au voisinage de zéro ?

Réponse

ex−1∼xe^x - 1 \sim x.

17Question

Qu'est-ce que la convergence absolue d'une série ?

Réponse

La série ∑un\sum u_n est absolument convergente si ∑∣un∣\sum|u_n| converge.

18Question

Quelle conséquence a la convergence absolue sur la convergence d'une série ?

Réponse

Toute convergence absolue entraîne la convergence.

19Question

Pourquoi la série ∑(−1)nn\sum\frac{(-1)^n}{n} n'est-elle pas absolument convergente ?

Réponse

Parce que la série des valeurs absolues est la série harmonique divergente.

20Question

Sous quelles conditions une série alternée ∑(−1)nun\sum(-1)^nu_n converge-t-elle ?

Réponse

Si unu_n est positive, décroissante à partir d’un certain rang et tend vers zéro.

21Question

Quelle condition sur L garantit la convergence absolue selon d'Alembert ?

Réponse

L est strictement inférieur à 1.

22Question

Quelle condition sur L entraîne la divergence selon le critère de d'Alembert ?

Réponse

L est strictement supérieur à 1.

23Question

Que conclut le critère de d'Alembert si L=1 ?

Réponse

Il ne permet aucune conclusion sur la nature de la série.

24Question

Qu'est-ce que le produit de Cauchy de deux séries ∑un\sum u_n et ∑vn\sum v_n ?

Réponse

C'est la série ∑wn\sum w_n où wn=∑k=0nukvn−kw_n=\sum_{k=0}^n u_k v_{n-k}.

25Question

Que garantit la convergence du produit de Cauchy de deux séries absolument convergentes ?

Réponse

Il converge absolument et sa somme est le produit des sommes des séries.

26Question

Quelle est la première étape pour étudier une série ?

Réponse

Vérifier si son terme général tend vers zéro.

27Question

Que fait-on après avoir vérifié le signe du terme général d'une série ?

Réponse

On recherche un équivalent ou un développement limité si nécessaire.

28Question

Quelle est la dernière étape dans la méthode de reconnaissance d'une série ?

Réponse

Choisir le critère adapté.

29Question

Pourquoi une équivalence des termes ne suffit-elle pas toujours pour conclure sur une série ?

Réponse

Parce que les signes variables peuvent changer la nature de la série.

30Question

Que montre l'exemple des suites (−1)n/n(-1)^n/\sqrt n et (−1)n/n+1/n(-1)^n/\sqrt n+1/n ?

Réponse

Que deux suites équivalentes peuvent avoir des séries de nature différente.

31Question

Que dire de la convergence de la série harmonique ∑n≥11n\sum_{n\geq1}\frac1n ?

Réponse

La série harmonique diverge.

32Question

Que vaut la limite du terme général de la série harmonique ?

Réponse

Le terme général tend vers zéro.

33Question

Que garantit un=O(vn)u_n=O(v_n) si ∑vn\sum v_n converge absolument ?

Réponse

Alors ∑un\sum u_n converge absolument.

34Question

Quelle autre condition que un=O(vn)u_n=O(v_n) assure la convergence absolue de ∑un\sum u_n ?

Réponse

La condition un=o(vn)u_n=o(v_n) assure aussi cette convergence.

35Question

Pourquoi la série ∑n≥21nln⁡n\sum_{n\geq2}\frac1{n\ln n} diverge-t-elle ?

Réponse

Parce que l'intégrale associée a pour primitive ln⁡(ln⁡t)\ln(\ln t) qui diverge vers +∞.

36Question

Quelle comparaison montre que la série ∑sin⁡(1/n)\sum \sin(1/n) diverge ?

Réponse

Elle diverge par comparaison avec la série harmonique.

37Question

Quelle équivalence asymptotique de sin⁡(1/n)\sin(1/n) est utilisée pour étudier la série ∑sin⁡(1/n)\sum \sin(1/n) ?

Réponse

sin⁡(1/n)∼1/n\sin(1/n) \sim 1/n.

38Question

Pourquoi la série ∑(−1)nn3/4\sum\frac{(-1)^n}{n^{3/4}} converge-t-elle par alternance ?

Réponse

Parce que ses termes positifs sont décroissants et tendent vers zéro.

39Question

Pourquoi la série ∑(−1)nn3/4\sum\frac{(-1)^n}{n^{3/4}} n'est-elle pas absolument convergente ?

Réponse

Parce que la série ∑1/n3/4\sum 1/n^{3/4} diverge.

40Question

Que vaut la limite du quotient un+1/unu_{n+1}/u_n pour les séries ∑1/n\sum 1/n et ∑1/n2\sum 1/n^2 ?

Réponse

Cette limite vaut 1 pour les deux séries.

41Question

Quelle est la nature de la série ∑1/n\sum 1/n malgré la limite du quotient égale à 1 ?

Réponse

Elle diverge.

42Question

Quelle est la nature de la série ∑1/n2\sum 1/n^2 malgré la limite du quotient égale à 1 ?

Réponse

Elle converge.

43Question

Quel résultat donne le produit de Cauchy de la série géométrique par elle-même pour |z|<1 ?

Réponse

Il donne 1(1−z)2=∑n=0+∞(n+1)zn\frac{1}{(1-z)^2}=\sum_{n=0}^{+\infty}(n+1)z^n.

44Question

Quelles méthodes principales s'appliquent aux séries à termes positifs ?

Réponse

Riemann, comparaison, équivalence, grand O ou petit o, intégrale et d’Alembert.

45Question

Que vérifie-t-on pour les séries à signes alternés ?

Réponse

La décroissance et la limite nulle des termes.

46Question

Que permet l'exemple n5e−n=o(1/n2)n^5e^{-\sqrt n}=o(1/n^2) concernant les suites exponentielles décroissantes ?

Réponse

Elles peuvent dominer les puissances et aider à comparer à une série convergente.

Teste-toi avec le QCM

Teste tes connaissances avec un QCM de 18 questions sur Séries numériques : méthodes et critères.

1. Pour une suite $(u_n)$, quelle relation définit les sommes partielles associées à la série ?

2. Si les sommes partielles vérifient Sn→SS_n\to S, quelle est la somme de la série associée ?

Faire le QCM →

Consultez la fiche

Révisez le cours complet dans la fiche de révision de Séries numériques : méthodes et critères.

Voir la fiche →

Cours similaires

Crée tes propres flashcards

Importe ton cours et l'IA génère des flashcards en 30 secondes.

Générateur de flashcards