(MPSI) Somme de cos^2p...

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sinusx
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(MPSI) Somme de cos^2p...

par sinusx » 26 Sep 2009, 17:46

Bonjour tout le monde,

je bloque depuis deux heures sur une somme...

Je dois montrer que, pour tout réel x :



(n et p 2 entiers naturels avec n > p)

Je pense que c'est une histoire de somme de racines n-ièmes de l'unité qui s'annule (d'où l'absence de "x" à droite).

J'essaie de linéariser avec Euler, ou bien de transformer le cos^2p(X) en 1/(2^p) * (cos(2X)+1)^p ... mais à chaque fois je bloque

:help: svp



sinusx
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par sinusx » 26 Sep 2009, 20:47

J'ai essayé avec Euler et le binôme, j'obtiens une somme double mais je ne sais pas trop comment regrouper les termes. Mais je vais revoir tout ça, merci :happy3:

sinusx
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par sinusx » 27 Sep 2009, 10:16

Rebonjour, j'ai du mal à regrouper les termes :









Je ne vois pas comment on peut faire "disparaître" les x, ni comment regrouper les racines n-ièmes e^(2*i*k*pi/n) , vu qu'il y a toujours ce "2n" au dénominateur...

Désolé :soupir:

sinusx
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par sinusx » 27 Sep 2009, 10:26

J'ai le droit de permutter les sommes ? Sans aucune "précaution" ? (désolé je n'ai pas vu du tout les permutations de sommes en classe). Bon je vais faire ça alors, merci ! :we:

sinusx
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par sinusx » 27 Sep 2009, 14:23

J'obtiens donc :









les racines 2n-ièmes apparaissent bien, mais après que faire de cet exposant (p-m) ?
Sinon je pourrais factoriser par e^(2ix)(p-m) ; et le mettre devant la 2ème somme...

désolé de t'embêter Angélique_64

sinusx
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par sinusx » 27 Sep 2009, 15:08

Merci :) Donc je sors l'exponentielle de la somme.

D'où :





Somme des termes d'une suite géométrique...



mais le (e^(2i*Pi))^(p-m) est égal à 1, et du coup tout s'annule non ? :look2:

J'en ai assez de cette somme ! :hum:

(sinon, c'est une fondation de quoi ?)

sinusx
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par sinusx » 27 Sep 2009, 17:04

Ah d'accord, j'avais même pas pensé au cas où p = m ! du coup ça simplifie tout. Merci infiniment Angélique :++:

Pythales
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par Pythales » 28 Sep 2009, 19:49

Si la formule donne
ce qui n'a pas l'air d'être le cas ...

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mathelot
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est-ce que ça intéresse un professionnel ?

par mathelot » 29 Sep 2009, 20:40

bonsoir,

il y a un problème qui est mathématiquement ouvert,
c'est de déterminer si est un nombre normal
en base 2.

or


formule obtenue en développant en série de Taylor .

En utilisant l'identité de cet exercice

pour chaque terme sommé de l'indice p, on peut choisir habilement un réel
puisque il s'agit d'une identité , valable pour tout réel :



la moyenne entre parenthèses appartient à [0;1]
et à chaque indice p, on a un degré de liberté pour choisir le réel comme on veut

Pythales
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par Pythales » 30 Sep 2009, 11:14

La question précise
Sinon, pour on aurait

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mathelot
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par mathelot » 01 Oct 2009, 21:58

mathelot a écrit:



je cite cette série en précisant plusieurs points

i) on ne sait pas, à l'heure actuelle si est un nombre normal en base 2
içi
ii)
dans la série de Taylor qui donne
on dispose de nombreux "degrés de liberté"
- pour chaque entier considéré de la série, on peut choisir
arbitrairement l'entier n=n(p) pour effectuer la moyenne des puissances
de cosinus et l'on peut aussi choisir arbitrairement, pour chaque entier p,
le réel x=x(p) dans le cosinus.

La série s'écrit:




iii) de plus, comme on moyenne termes entre 0 et 1, la moyenne appartient à [0;1] et cette moyenne, qui vaut
est donc un nombre décimal de l'intervalle ]0;1[

iv)
De plus, quand l'entier n(p) est choisi arbitrairement grand,
la somme des cosinus est une somme de Riemann et a donc pour
limite l'intégrale:



ça fait donc beaucoup de degrés de liberté,
l'idée :id: serait donc de choisir astucieusement, à chaque indice p de sommation, pourquoi pas par récurrence sur l'entier p, le réel x(p) et l'entier naturel n(p)>p , de manière à prouver que est un nombre normal en base 2.

 

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