Convergence d'une série de fonctions

Bonjour, puis-je avoir une indication concernant la dernière question ?
Merci d'avance.121080

Réponses

  • 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] ?
  • Je ne vois pas trop @marsup, mais il faut d'abord s'assurer que pour le cas $x=1$ , la série numérique de terme général $u_{n}(1)$ converge, cela équivaut à dire que la série de terme général $a_{n}$ converge.
  • 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.
  • Ah oui la suite est décroissant et positive donc d'après le théorème de la limite monotone, elle converge vers un réel $l \geq 0$.
    Je vais regarder cette idée. Merci @Jandri
  • C'est cela et la CV uniforme de la série dépend de la valeur de la limite de $a_n$.
  • 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).
  • 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.
  • @jandri ok.
    @Bisam, je ferai ça ce soir certainement :-D
  • @Bisam,
    je ne vois pas bien l'intérêt de cette question 4 car la majoration $0\leq \frac{a_n-a_{n+1}}{n+2}\leq a_n-a_{n+1}$ entraine la convergence de la série dès que la suite $(a_n)$ est décroissante et positive (par télescopage).
  • 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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