Pas de borne supérieure aux suites sommables

La formule de Siméon (pardon, mauvaise attribution !) ici http://www.les-mathematiques.net/phorum/read.php?12,1905648,1906092#msg-1906092
me fait penser au résultat suivant :

Soit $(u_n) \ge 0$, telle que $\sum u_n$ converge.

Il existe $(v_n) \ge 0$ telle que
  1. $\sum v_n$ converge
  2. $u_n = o(v_n)$

Est-ce que quelqu'un aurait une référence ?
(je crois que c'est un truc du genre $\displaystyle v_n= \frac{u_n}{\sum_{k\ge n} u_k}$)

Réponses

  • Bonjour,
    Ça ne peut pas être exactement ça car, si $u_n = 1/n^2$, alors $\displaystyle\sum_{k\geqslant n} u_k =\Theta(1/n)$, donc $\displaystyle \frac{u_n}{\sum_{k\geqslant n} u_k} = \Theta(1/n)$ dont la série diverge.

    Prenons $\displaystyle U_n = \sum_{k\geqslant n} u_k$ et $v_n = \displaystyle \frac{u_n}{\sqrt{U_n}}$ . Alors $\displaystyle \sum_{k=0}^n v_k = \sum_{k=0}^n \frac{u_k}{\sqrt{U_k}} \leqslant \sum_{k=0}^n \int_{U_{k+1}}^{U_k} \frac{dt}{\sqrt{t}} = \int_{U_{n+1}}^{U_0} \frac{dt}{\sqrt{t}} \longrightarrow \int_0^{U_0} \frac{dt}{\sqrt{t}}<\infty$.
  • D'accord c'est ça merci, pire avec $u_n = q^n$, on a $\frac{u_n}{U_n} = 1-q$.

    Bon, mais je me rappelle (enfin non justement, j'aimerais me rappeler, donc je cherche !) quand même d'un truc à dire avec une série de la forme $\frac{u_n}{\sum u_k}$. (peut-être pour l'autre sens : pas de borne inférieure aux suites pas sommables ?)

    J'ai cherché dans des développements pour agrégatifs en ligne, mais je n'ai pas trouvé.
  • Vous pensez peut-être à : si $\displaystyle\sum u_n$ diverge, alors $\displaystyle \sum \left( \frac{u_n}{\sum_{k\leqslant n} u_k}\right)$ diverge aussi (et en fait ces deux séries on toujours même nature).
  • Bonjour,

    Effectivement, si la série de terme général positif \(u_n\) a pour somme partielle \(S_n\), les séries \(\sum u_n\) et \(\sum (u_n/S_n)\) ont même nature et, en cas de divergence, on a bien \(u_n/S_n\) négligeable devant \(u_n\).

    Pour le cas des séries convergentes, il y a bien un truc avec \(u_n/R_n\), et il y a eu des sujets de concours d'entrée aux grandes écoles sur le sujet dans les années 80 (ou 90 ?).
    Il faudrait éplucher le site de l'UPS : c'est ici.
  • Dans le "exercices d'analyse" de J.Lelong-Ferrand
    soit $(u_n)$ une suite de réels positifs tendant vers 0
    1) la série $\Sigma u_n$ étant supposée convergente on pose ,pour tout $n\in\N$
    $R_n=\Sigma _{k=n}^\infty u_k$
    Montrer que ,pour tout $\alpha \in ]0,1[$ la série de terme général $v_n=\frac{u_n}{R_n^\alpha}$est convergente ;et montrer que la série de teme général $w_n= \frac{u_n}{R_{n+1}}$ est divergente .
    On utilisera la formule des accroissements fini pour comparer $v_n$ à $R_n^{1-\alpha}-R_{n+1}^{1-\alpha}
    $ et $w_n $ à $\ln(\frac{R_n}{R_{n+1}})$

    J'ai gardé les notations originelles et il y a une deuxième question pour les séries convergentes
  • Merci lale : je trouve la même chose dans le Gourdon d'analyse page 213 (je ne sais pas dans quelle mesure c'est permis de poster des photos, mais on le trouve piraté complet en ligne, donc bon...)

    La réponse à la question 2a), c'est que la série $\sum \frac{u_n}{R_n^\alpha}$ converge ssi $\alpha<1$.93976
  • Il y a eu en 1995 ou 1996 un sujet de concours de l'ISFA qui traitait en grande partie des résultats de ce type.
    Mais je n'ai pas de version électronique de ce sujet, que l'on ne trouve pas sur le site de l'UPS en particulier.
  • Si tu l'as sous les yeux bisam, tu peux dire quels types de résultats sont obtenus ?
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