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#2 - 25-02-2011 14:56:54
- scarta
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encore une dérie
Soit a un entier positif. Soit n un entier positif dans [(a-0.5)^2; (a+0.5)^2[
(a+0.5)^2 - (a-0.5)^2 = 2a Autrement dit, il y a 2a entiers n dans l'intervalle [(a-0.5)^2; (a+0.5)^2[ (Par exemple, pour a=2, entre 6.25 et 12.25 on trouve 7,8,9,10,11 et 12)
Du coup, pour chaque entier a, il existe 2a valeurs x telles que f(x) = a. [TeX]\sum_{n=1}^{\infty}\frac{1}{f(n)^3} = \\ \\ \sum_{a=1}^{\infty}(\sum_{n = [(a-0.5)^2]+1}^{n<(a+0.5)^2}\frac{1}{a^3})\\ \\ \sum_{a=1}^{\infty}\frac{2a}{a^3} = \\ \\ 2\sum_{a=1}^{\infty}\frac{1}{a^2} = \frac{\pi^2}{3} [/TeX]
#3 - 25-02-2011 15:20:18
- Memento
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Encore unne série
Hum, alors: [TeX]\sum_{k=1}^{+\infty}{\frac 1{f(k)^3}} = \sum_{k=1}^{+\infty} {\frac2 {k^2}} = 2*\sum_{k=1}^{+\infty}{\frac 1 {k^2}} = (2*\pi^2)/6 = \pi^2/3[/TeX] En effet, quand l'on regarde les termes de la suite, on obtient:
C'est à dire:
Et donc:
D'où le fait que : [TeX]\sum_{k=1}^{+\infty}{\frac 1{f(k)^3}} = \sum_{k=1}^{+\infty} {\frac2 {k^2}}[/TeX] Spoiler : [Afficher le message] Mais cette observation n'a pas valeur de preuve :s
Prouvons qu'il y a deux termes de plus de la forme [latex]\frac 1 {n^3}[/latex] à chaque fois. Tout dépend de l'arrondi que l'on fait de la racine. Je pose [latex]n[/latex] comme la valeur une fois arrondie de [latex]\sqrt{k}[/latex]. Pour un [latex]k[/latex] donné, on a donc : [TeX]n-0.5\le\sqrt{k}<n+0.5 (n-0.5)^2\le k <(n+0.5)^2 n^2-n+0.25\le k < n^2+n+0.25[/TeX] Comme [latex]k[/latex] et [latex]n[/latex] sont des entiers, [TeX]n^2-n[/latex] et [latex]n^2+n[/latex] sont des entier et donc: [latex]n^2-n+1\le k \le n^2+n[/TeX][TeX]n^2+n-(n^2-n+1)=2n-1[/TeX] Quand [latex]n[/latex] augmente de [latex]1[/latex] alors [latex]k[/latex] peut prendre [latex]2[/latex] valeurs de plus pour faire ce [latex]n[/latex], donc il y a deux termes de plus de la forme [latex]\frac 1 {n^3}[/latex] à chaque fois. On a donc : [TeX]\sum_{k=1}^{+\infty}{\frac 1{f(k)^3}} = \sum_{k=1}^{+\infty}{\frac {2k}{k^3}} = \sum_{k=1}^{+\infty}{\frac 2{k^2}[/TeX]
#4 - 25-02-2011 16:01:15
- gasole
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Enncore une série
Merci Halloduda, j'ai répondu un peu trop vite tout à l'heure :
Soit k un nombre entier, on étudie la façon dont [latex] \sqrt{k^2\pm p}[/latex] s'arrondit :
En examinant les inéquations : [latex] \sqrt{k^2 + p}<k+\frac{1}{2}[/latex] et [latex] \sqrt{k^2 - p}>k-\frac{1}{2}[/latex], on constate que :
-pour [latex]0\leq p\leq k[/latex], on a[latex] f(\sqrt{k^2+p})= k[/latex] et -pour [latex] 0\leq p\leq k-1[/latex], on a [latex] f(\sqrt{k^2-p})= k[/latex]
On en tire : [TeX]\frac{1}{f(k^2-k+1)^3}+\ldots+\frac{1}{f(k^2)^3}+\ldots+\frac{1}{f(k^2+k)^3}= 2k.\frac{1}{k^3} =\frac{2}{k^2}[/TeX] Ainsi, on peut regrouper les sommes partielles autour d'un carré et on obtient : [TeX]\sum_{k=1}^{\infty} \frac{1}{f(k)^3}=\sum_{k=1}^{\infty} \frac{2}{k^2}=\frac{\pi^2}{3}[/TeX]
#5 - 25-02-2011 16:43:19
- irmo322
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rncore une série
Pour n et k entiers, on a: [TeX]k-\frac{1}{2}\leq\sqrt{n}<k+\frac{1}{2}\:\Leftrightarrow \:k^2-k+1\leq n\leq k^2+k[/latex]. Cela permet de réécrire la somme: [latex] \begin{eqnarray*} \sum_{n=1}^{+\infty}\frac{1}{f(n)^3}&=& \sum_{k=1}^{+\infty}\sum_{n=k^2-k+1}^{k^2+k}\frac{1}{f(n)^3} &=& \sum_{k=1}^{+\infty}\sum_{n=k^2-k+1}^{k^2+k}\frac{1}{k^3} &=& \sum_{k=1}^{+\infty}\frac{2k}{k^3} &=& \frac{\pi^2}{3} \end{eqnarray*} [/TeX]
#6 - 25-02-2011 16:46:15
- halloduda
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EEncore une série
déjà 3 bonnes réponses de scarta Memento irmo322
gasole une étourderie corrigée
#7 - 26-02-2011 00:47:02
- L00ping007
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Encore une érie
[TeX]\frac{\pi^2}3[/TeX] Bientôt la demo
EDIT La voilà !
Je découpe la somme par paquets D'indices compris entre deux carrés : [TeX]S=\sum_{p=1}^{+\infty}\sum_{n=p^2}^{p^2+2p}\frac1{f(n)^3}[/TeX] On veut maintenant savoir quand [latex]\sqrt n[/latex] est plus proche de p ou de p+1 : la limite se situe en [latex]p+\frac12[/latex][latex] [TeX]p^2 \le n \le (p+\frac12)^2[/latex] : f(n)=p [latex](p+\frac12)^2 \le n < p^2+2p[/latex] : f(n)=p+1 Comme [latex](p+\frac12)^2=p^2+p+\frac14[/latex], la somme devient : [latex]S=\sum_{p=1}^{+\infty}\left ( \sum_{n=p^2}^{p^2+p}\frac1{p^3} + \sum_{n=p^2+p+1}^{p^2+2p}\frac1{(p+1)^3}\right ) =\sum_{p=1}^{+\infty}\left (\frac{p+1}{p^3}+\frac{p}{(p+1)^3} \right ) ) =\sum_{p=1}^{+\infty}\left (\frac1{p^2}+\frac1{p^3}\right ) + \sum_{p=2}^{+\infty}\left (\frac1{p^2}-\frac1{p^3} \right ) =2\sum_{p=1}^{+\infty}\frac1{p^2}[/TeX] Et voilou :-)
#8 - 26-02-2011 07:01:10
- halloduda
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#9 - 27-02-2011 20:42:04
- SaintPierre
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zncore une série
Zéta(3/2) = 2,612 375 349.......
On peut calculer Z(3/2) directement par la somme infinie convergente des termes 1/[n.rac(n)] mais la convergence est plutôt lente.
On peut utiliser de préférence le développement de Stieljes (avec x = 1/2):
Z(1+x) = 1/x + y(0) - x.y(1) + x².y(2)/2! - .........+ (-x)^n.y(n)/n! +......
y(0) est la constante d'Euler et les nombres réels y(1), y(2)......y(n)....sont les constantes de Stieljes, la convergence est ici plus rapide.
On peut aussi utiliser la formule sommatoire d'Euler-Maclaurin (qui fait intervenir les nombres de Bernoulli), la convergence sera encore plus rapide !
C'est à l'intelligence d'achever l'oeuvre de l'intuition.
#10 - 28-02-2011 13:00:02
- Franky1103
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Encore nue série
Bonjour, S = somme ( 1 / partie entière (Vn + 0,5) ^ 3 ) = somme ( 2n / n^3 ) = 2 x somme ( 1/n^2 ) Grâce à Euler, on sait que cette dernière somme vaut pi ^ 2 /6 On a donc S = pi ^ 2 / 3 soit environ 3,29. Mais cette réponse est refusée !!! A moins que je ne me sois encore planté !!! Bonne journée. Frank
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