Ivan Shishkin, Rye (1878)

Discussions

Séries de même nature ?

0 messages

Solution

Solution by darktoaster · FR

Premièrement, puisque (an)(a_{n}) est positive, on remarque que (bn)(b_{n}) est bien définie (∀n∈N,1+an≠0\forall n \in \N, 1 +a _{n} \ne 0) et positive.

Cas n°1 : \textbf{Cas n°1 : } Si (an)(a_{n}) converge vers 00.
\newline
On a alors bn∼n→+∞an1=anb_{n} \underset{n \to +\infty}{\sim} \frac{a_{n}}{1} = a_{n}
Comme (an)(a_{n}) et (bn)(b_{n}) sont deux suites positives et équivalentes, on en déduit que ∑an\sum\limits a_{n} et ∑bn\sum\limits b_{n} sont de même nature.
\newline
Cas n°2 :\textbf{Cas n°2 :} Si (an)(a_{n}) ne converge pas vers 0.

On a : ∃ε>0,∀n0∈N,∃n⩾n0,∣an−0∣>ε\exists \varepsilon > 0, \forall n_{0} \in \N, \exists n \geqslant n_{0}, |a_{n} - 0| > \varepsilon
On fixe un tel ε\varepsilon.
Cette proposition permet de dire qu’il existe une sous-suite (aφ(n))(a_{\varphi(n)}) de (an)(a_{n}) minorée par ε>0\varepsilon >0.
\newline
Cas n°2.1 :\textbf{Cas n°2.1 :} Si (aφ(n))(a_{\varphi(n)}) est majorée
\newline
(aφ(n))(a_{\varphi(n)}) est majorée et minorée donc bornée, ainsi par le théorème de Bolzano-Weierstrass, on peut extraire une sous-suite convergente (aφ(ψ(n)))(a_{\varphi(\psi(n))}) dont sa limite est notée ℓ\ell.
\newline
Comme (aφ(n))(a_{\varphi(n)}) est minorée par ε\varepsilon, en particulier (aφ(ψ(n)))(a_{\varphi(\psi(n))}) est minorée par ε\varepsilon.
Donc on a ℓ⩾ε>0\ell \geqslant \varepsilon > 0

Ainsi par opérations sur les limites : bφ(ψ(n))=aφ(ψ(n))1+aφ(ψ(n))⟶n→+∞ℓ1+ℓ≠0b_{\varphi(\psi(n))} = \frac{a_{\varphi(\psi(n))}}{1 + a_{\varphi(\psi(n))}} \underset{n\to+\infty}{\longrightarrow} \frac{\ell}{1 + \ell} \ne 0

Cas n°2.2 :\textbf{Cas n°2.2 :} Si (aφ(n))(a_{\varphi(n)}) n’est pas majorée

On a : ∀M>0,∃n∈N,an>M\forall M > 0, \exists n \in \N, a_{n} > M
Cette proposition permet de dire qu’il existe une sous-suite (aφ(ψ(n)))(a_{\varphi(\psi(n))}) divergente vers +∞+\infty

bφ(ψ(n))∼n→+∞aφ(ψ(n)aφ(ψ(n))=1b_{\varphi(\psi(n))} \underset{n \to +\infty}{\sim} \frac{a_{\varphi(\psi(n)}}{a_{\varphi(\psi(n))}} = 1
\newline
Conclusion du cas n°2 :\textbf{Conclusion du cas n°2 :}

Dans les deux cas, comme (bφ(ψ(n)))(b_{\varphi(\psi(n))}) ne converge pas vers 00, (bn)(b_{n}) ne converge pas vers 00.

Ainsi, puisque (an)(a_{n}) et (bn)(b_{n}) ne convergent pas vers 00, les séries ∑an\sum\limits a_{n} et ∑bn\sum\limits b_{n} sont toutes deux grossièrement divergentes.
\newline
Conclusion geˊneˊrale : \textbf{Conclusion générale : }
\newline
Quels que soient les cas, ∑an\sum\limits a_{n} et ∑bn\sum\limits b_{n} sont de même nature.

Solution edit history

The latest 50 recorded edits.

  1. · darktoaster

    Edit without a summary.

  2. · darktoaster

    Edit without a summary.

  3. · darktoaster

    Edit without a summary.

  4. · darktoaster

    ajout conclusion

No messages yet.