Équivalent difficile
Bonjour, j’espère que tout le monde se porte bien.
J'aurais besoin d'aide pour l'exercice difficile suivant.
Pour $x \in\, ]-1,1[$, soit $f(x)= \sum\limits_{k=0}^{+\infty} x^{k!} .$ Il s'agit de trouver un équivalent de $f$ en $1$.
La réponse semble être $\frac{-\ln(1-x)}{\ln(-\ln(1-x))}$. Mais la trouver est une autre histoire les techniques classiques semblent peu concluantes.
Toutes propositions est la bienvenue.
J'aurais besoin d'aide pour l'exercice difficile suivant.
Pour $x \in\, ]-1,1[$, soit $f(x)= \sum\limits_{k=0}^{+\infty} x^{k!} .$ Il s'agit de trouver un équivalent de $f$ en $1$.
La réponse semble être $\frac{-\ln(1-x)}{\ln(-\ln(1-x))}$. Mais la trouver est une autre histoire les techniques classiques semblent peu concluantes.
Toutes propositions est la bienvenue.
Réponses
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Cher oty20,
Ce n'est pas si difficile. On en a parlé il y a peu de temps : http://www.les-mathematiques.net/phorum/read.php?4,1943630,1944860#msg-1944860 -
Bonjour,
Ce genre d'exercice n'est pas si facile. Tu as plein de variantes du genre trouver un équivalent de $\sum x^{n^2}$ lorsque $x \to 1$, etc.
A mon avis il y a plusieurs méthodes : la première est de multiplier par $1-x$ et de calculer les sommes partielles ... la deuxième idée est "bêtement" une comparaison série intégrale, de mémoire ça marche assez bien : pour mon exemple, $\int_1^{\infty}x^{t^2}dt$ s'estime bien.
Il y a une autre méthode qui consiste à utiliser le fait que si $x_n \sim y_n>0$, $\sum y_n$ diverge alors $\sum x_n x^n \sim \sum y_nx^n$ lorsque $x\to 1$. Cette conclusion fonctionne aussi si $\sum_{k \leqslant n} x_k \sim \sum_{k \leqslant n}y_n$ et de mémoire c'est ce qu'on utilise souvent. Dans ton cas si $\sum x^{n!}=\sum x_nx^n$ on a $X_n := \sum_{k\leqslant n} x_k \simeq \log n! \sim n \log n \sim \sum_{k<n} \log k$ et donc ton équivalent est celui de $\sum log(n)x^n$ lorsque $x \to 1$ et ensuite continue de travailler là dessus.
Enfin j'ai vu passé une méthode vraiment pas mal, que BobbyJoe et Siméon ont posté il y a quelques semaines, si je retrouve ça je le mettrai ici. [Update : Siméon a déjà donné le lien !]
Tiens nous au courant. -
Merci inifniment à vous deux. Bonjour @Siméon j’espère que tu te portes bien cela fait longtemps, je ne suis pas certain que l'exo n'est pas difficile mais ce qui est certain c'est que je manque cruellement de pratique il est temps de se réactiver dans les forums. @Mickaël les deux premières sont celles que j'ai gardé vaguement en tête mais qui n'ont pas marché je connaissais pas la version que vous avez présenté à la fin, très astucieux.
J'avais déjà commencé sur une piste que j'ai réussi maintenant à compléter avec la méthode de @Bobbyjoe.
Si on considère $n(x)=\min\{ n \in \mathbb{N} | (n+1)! > x\}$ alors :
On peut montrer quand $x\to \infty$: $n(x) \sim \frac{\ln(x)}{\ln(\ln(x))}$. Enfin on termine comme dans le poste de @Bobbyjoe. -
Je me demande si c’était pas un exos de la rubrique Questions & Réponses de la RMS revue de mathématiques spéciales
-
En effet, il s'agissait d'une question posée dans la rubrique Q/R de la RMS (mais la méthode présentée par Siméon permet de généraliser à des séries d'exposants -non entiers d'ailleurs- qui sont très lacunaires).
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Bonjour!
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