Signe d'une somme
Réponses
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Est-ce une série alternée (signe du terme qui change selon la parité) qui vérifie le critère spécial (décroissance vers $0$ de la valeur absolue du terme générale), au moins à partir d'un certain rang ?
Si c'est le cas, on a un théorème sur le signe de la somme, il me semble.
Edit : en rouge, pour correspondre à la nomenclature et éviter des confusions.
Suite au message de bisam, plus bas dans ce fil. -
Il y a aussi l'encadrement de la somme par deux termes consécutifs, mais je ne sais pas si cela pourra m'aider ici.
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$S=\cos(2 \sqrt 2)<0$.
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En effet, ce n'est pas si "immédiat".
Là, déjà, est-ce décroissant "tout de suite" ? (non, c'est à partir de $n=4$ d'après mes gribouillages)
Les suites $(S_{2n+1})_n$ et $(S_{2n})_n$ sont adjacentes de limite $S$ avec l'encadrement suivante (à partir du rang où c'est décroissant ! et en omettant les premiers termes) :
Pour tout entier $n$ : $S_{2n+1} < S < S_{2n} $
Il suffit d'avoir l'un des termes $S_{2n+1}$ strictement positif ou l'un des termes $S_{2n}$ strictement négatif pour conclure. Mais ensuite il faut "remettre" les premiers termes...
Bon, mon message est une pagaille, pardon... il mélange "à partir d'un certain rang" et le cas "facile".
Je m'embrouille, et je me défausse lâchement en disant que c'est à cause du Chassagne... -
En effet, je m’étais trompé : c’est à partir de $n=1$ que c’est décroissant.
J’enlève donc $1$ comme tu le fais. Je considère donc qu’on démarre à $n=1$.
Attention ensuite, le terme étant d’abord négatif, c’est la suite d’indice impair qui est au dessus et celle d’indice pair qui est en dessous si j’essaye d’adapter les résultats généraux...
Mais oui, c’est ça. -
Si l'on ne veut pas passer par le cosinus, on observe que la suite $a_n=\frac {8^n}{(2n)!}$ est décroissante pour $ n \ge 1$.
On peut donc écrire :
$\displaystyle S=\underset{n=0}{\overset{+\infty }{\sum }}\frac{(-8)^{n}}{(2n)!}
=1-\frac{8}{2!}+\frac{8^{2}}{4!}+\underset{k=2}{\overset{+\infty }{\sum }}(%
\frac{(-8)^{2k-1}}{(4k-2)!}+\frac{(-8)^{2k}}{(4k)!})=-\frac{1}{3}+\underset{%
k=2}{\overset{+\infty }{\sum }}(-\frac{8^{2k-1}}{(4k-2)!}+\frac{8^{2k}}{(4k)!})<0$
D'ailleurs, lorsque l'on construit la fonction cosinus, à un moment il faut prouver que cette fonction s'annule sur $\mathbb R_+$, et c'est cet argument qui est invoqué pour prouver que $\cos 2<0$.
Bonne journée.
Fr. Ch. -
@Dom : En référence à http://www.les-mathematiques.net/phorum/read.php?4,2154116,2154122#msg-2154122. Je préfère dire que toute série dont le terme général change de signe à chaque étape est une série alternée et que certaines d'entre elles vérifient un critère supplémentaire appelé "critère spécial pour les séries alternées". Cela évite que des élèves regardent la série et annoncent qu'elle est alternée parce que "ça se voit" et ne vérifient pas le critère avant de l'utiliser !
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Oui tu as raison.
Série alternée signifie seulement « le terme général change de signe selon la parité de l’indice ».
Je vais ajouter un édit. -
bonjour
pour compléter la première réponse de Chaurien il faut préciser que $2\sqrt{2} = 2,828...$ et donc :
$\frac{\pi}{2} < 2\sqrt{2} < \pi$
soit $- 1 < cos(2\sqrt{2}) < 0$ et la somme en question est de signe négatif
cordialement -
Bonsoir.
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