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Réponses à toutes vos questions après le Bac (Fac, Prépa, etc.)
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ludo56
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par ludo56 » 08 Déc 2009, 16:35
bonjour,
sauriez-vous comment montrer que

1/(n+1)² =

²/6?
merci
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Ben314
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par Ben314 » 08 Déc 2009, 16:51
Il y a des tas de méthodes mais aucune à la fois élémentaire et rapide.
Pour avoir une preuve "rapide", le niveau 'mini' est celui des séries de fourrier. Encore plus simple (et généralisable) avec les fonctions analytiques et le théorème des résiduts.
Si tout cela ne te dit rien, on peut essayer de trouver un exercice de niveau plus élémentaire pour le démontrer (évidement, c'est plus long...)
Niveau environ Bac+2, le sujet du CAPES 2009 donne une façon (pas la plus rapide) d'obtenir le résultat.
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Pythales
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par Pythales » 08 Déc 2009, 17:24
Voici comment Euler a trouvé (je ne dis pas démontré) la fameuse formule

:
Soit l'équation

de racines

. Il est facile d'établir que

Soit à présent l'équation

dont les racines sont

. L'équation

a donc pour racines

et on aura d'après ce qui précède

, d'où la formule en question.
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Nightmare
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par Nightmare » 08 Déc 2009, 17:25
Salut :happy3:
Une méthode "élémentaire" mais peu rigoureuse trouvée par Euler est d'écrire le Dl de sin(x), de le diviser par x et de remarquer que le terme en x² n'est autre que la somme recherchée à un facteur multiplicatif près !
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Nightmare
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par Nightmare » 08 Déc 2009, 17:25
Wow, désolé Pythales, les grands esprits se rencontrent (un peu prétentieux comme phrase..)
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Ben314
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par Ben314 » 08 Déc 2009, 17:38
Conclusion :
à partir d'orénavant, j'écrirait :
"Il y a des tas de méthodes mais aucune à la fois élémentaire et rapide et rigoureuse"
Je ne connaisait pas la méthode "historique" d'euler -> merci pythales et nightmare.
Je pense qu'avec un peu de travail d'analyse (désagéable mais pas trés astucieux) on doit pouvoir rendre la preuve rigoureuse ??
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girdav
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par girdav » 08 Déc 2009, 19:22
Salut.
Une preuve que je tire de mon livre d'intégration.
Démontre que pour une fonction

intégrable sur
puis cherche

et

tels que
\cos \(nx\)dx =\fr 1{n^2})
.
Mais après, il faut connaître la convergence uniforme...
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Ben314
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par Ben314 » 08 Déc 2009, 19:59
En plus, c'est un peu "des séries de fourrier sans le dire"....
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ffpower
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par ffpower » 08 Déc 2009, 20:10
Pour rendre rigoureuse la preuve d'Euler, je pense qu'il faut utiliser des résidus pour montrer des analogues des relations racines/coefficients pour les fonctions holomorphes sur des grands disques (un peu comme la formule de Jensen), avec un reste qui tendrait vers 0. Mais j'ai jamais eu le courage d'essayer
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Ben314
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par Ben314 » 08 Déc 2009, 20:21
C'était pas l'idée que j'avais en tête.
Je pensait à des méthodes plus ou moins à la main pour évaluer la différence entre les solutions de sin(x)=0 et de S_n(x)=0 où S_n est la somme partielle d'ordre n de la série du sinus.
Je me demande si je n'ai pas déjà vu ce type d'approximation...
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ffpower
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par ffpower » 08 Déc 2009, 20:47
Runge,peut-etre?Ce qui ferait qu on en revient aux fonctions holomorphes
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Pythales
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par Pythales » 08 Déc 2009, 20:58
Voici une demonstration parmi d'autres.
Je pars de :
^{2p+1}=\cos(2p+1)t+i\sin(2p+1)t)
soit :
t)
où :
t}{\sin^{2p+1}t})
ce qui montre que les nombres

sont racines de :
^pC^{2p+1}_{2p+1}=0)
d'où :
}{3})
et comme

on en déduit facilement que
}{3})
Il reste à remarquer que

d'où
^2}{k^2\pi^2}<\frac{1}{\sin^2\frac{k\pi}{2p+1}})
et par sommation :
}{(2p+1)^2}<\sum^p_1\frac{1}{k^2}<\frac{\pi^2}{6}\frac{2p(2p+2)}{(2p+1)^2})
d'où la formule lorsque

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ludo56
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par ludo56 » 09 Déc 2009, 10:34
merci beaucoup pour toute ces info !!
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