Étude d'une somme partielle
Bonjour
Peut-on calculer à partir de quel rang $n$ on a :
J'ai transformé la somme en produit (merci $\ln$) mais bof...
Des idées ?
Peut-on calculer à partir de quel rang $n$ on a :
$S_n = \sum\limits_{k=1}^{n} \ln(x^k-1)>0,~$ pour $x>1$ ?
On a $\ln(x^k-1)>0$ dès que $k >\dfrac{\ln(2)}{\ln(x)}$ mais cela ne fait pas beaucoup avancer les choses...!J'ai transformé la somme en produit (merci $\ln$) mais bof...
Des idées ?
Réponses
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Bonjour,
Ne suffit-il pas d’écrire $S_n(x)=\ln P_n(x), n\in \N^*,x >1$ avec $P_n$ un polynôme et de résoudre $P_n( x)>1$ ? -
En théorie si :-D
En pratique , je ne sais pas comment m'y prendre...j'ai noté que $P_n(x)=(x-1)^nQ_n(x)$ mais $Q_n(x)$ reste à déterminer, et à étudier ! -
Si je ne me trompe pas, la fonction $t\mapsto \ln(e^t - 1)$ est concave.
Donc la suite $\ln(x^k - 1)$ l'est aussi quand $k$ varie, à $x>1$ fixé.
Tu as trouvé la valeur où la somme est la plus petite (négative) : $k = \big\lfloor \frac{\ln(2)}{\ln(x)} \big\rfloor$.
Pour que la somme repasse positive, il faut au moins autant de termes en plus.
donc ton $n$ est $\ge2 \big\lfloor \frac{\ln(2)}{\ln(x)} \big\rfloor$.
À part ça, faire une comparaison série-intégrale ?
C'est un "vrai exo", ou juste une question "comme ça" ? -
C'est une question comme ça en effet que me suis posé... mais en cherchant un équivalent de séries de fonctions j'avais besoin du signe des sommes partielles.
La comparaison série/intégrale pourquoi pas, mais je ne sais pas calculer de primitive de $t\mapsto \ln(x^t - 1)$
En fait je me suis demandé si la série devenait nécessairement positive à partir d'un certain rang...?
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Bonjour!
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