Convergence d'une série de fonctions
Réponses
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La condition que j'arrive à trouver est nécessaire car résulte d'une propriété du cours.
Mais elle n'est pas suffisante je pense.
En effet, si la série de fonctions converge uniformément sur $[0,1]$ alors la suite $(u_{n})_{n \geq 0}$ converge uniformément vers la fonction nulle cela est possible si $\frac{a_{n}}{n}$ tend vers $0$ quand $n$ tend vers $+\infty$.
Je veux une condition suffisante de convergence uniforme, donc s'il est possible d'avoir une indication -
À quelle condition la série $\sum a_n x^n$ converge-t-elle uniformément sur [0;1] ?
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Pour établir la convergence simple, il faut que la série numérique de terme générale $u_{n}(1)$ converge et cela est possible ssi $\sum_{n}.
{a_{n}}$ converge.
Pour le cas où $x \in [0,1[$ , on n'a aucun problème. -
La suite $(a_n)$ converge. Il y a deux cas à examiner pour sa limite.
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C'est cela et la CV uniforme de la série dépend de la valeur de la limite de $a_n$.
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Merci @jandri.
Voici mon raisonnement.
Si $\ell=0$,
Pour tout $k \geq n+1$, par décroissance de $(a_{n})$, $a_{k}x^{k} \leq a_{n+1}x^{k}$, donc $0\leq R_{n}(x) \leq a_{n+1}x^{n+1}\leq a_{n+1}$.
Comme la suite $(a_{n})$ tend vers $0$ alors $a_{n+1}$ tend vers $0$ quand $n$ tend vers $+\infty$. Donc la suite de fonctions converge uniformément sur $[0,1]$
Si $\ell>0$, $\ \sup_{x \in [0,1]}(R_{n}(x)) \geq \ell \sup_{x\in [0,1]}(x^{n+1})=\ell>0$, donc on n'a pas converge uniforme sur $[0,1]$. -
C'est très bien (mais il faut retirer au début "pour tout $x$ fixé" et à la fin c'est "convergence" uniforme).
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Je rajoute une question 4)
Montrer qu'en cas de convergence uniforme de la série de fonctions sur $[0,1]$, la série $\sum_{n\geq 0}\frac{a_n-a_{n+1}}{n+2}$ est convergente. -
Tu as parfaitement raison... j'ai posé une question inutile.
En fait, j'avais autre chose en tête, et j'espère que cette fois-ci je ne me trompe pas.
Voici la nouvelle question 4) : Montrer que si $f$ est la somme de la série entière alors \[\int_0^1 f =a_0-\sum_{n=0}^{+\infty}\frac{a_n-a_{n+1}}{n+2}\] (qu'il y ait convergence uniforme ou non).
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