densité de n²+2mPi

Bonjour à tous !

On peut démontrer que $\mathbb{Z} + 2\pi\mathbb{Z}$ est dense dans $\mathbb{R}$ grâce à la structure de groupe de cet ensemble. Cela permet ensuite de démontrer que les $cos(n)$ sont denses dans [-1;1] par exemple.

Cependant, et dans le but de démontrer que $cos(n^{2})$ est dense dans [-1;1], pouvez-vous m'indiquer des pistes pour prouver que $\mathbb{Z}^{2} + 2\pi\mathbb{Z}$ est dense dans $\mathbb{R}$ ? Ce n'est plus un groupe, et on ne peut donc plus utiliser le résultat qui dit que les sous groupes additifs de $\mathbb{R}$ sont ou dense dans $\mathbb{R}$, ou monogène.

Merci d'avance de votre aide.

Bonne soirée.

Réponses

  • On a évoqué la question il y a peu de temps sur le forum :

    http://www.les-mathematiques.net/phorum/read.php?4,644175,644175#msg-644175
  • Bonjour,

    En écrivant $cos(n^2)$ avec les polynômes de Tchebychev.....
  • Bonsoir,

    Merci beaucoup pour vos réponses. Je connaissais déjà le post mentionné ci-dessus, et je sais qu'il permet de conclure que les $cos(n^{2})$ sont denses dans [-1;1], mais j'aimerais avant tout démontrer mon premier résultat :
    $\mathbb{Z}^{2}+2\pi\mathbb{Z}$ est dense dans $\mathbb{R}$.

    Cependant, pour rebondir là-dessus, je ne vois pas comment utiliser les polynômes de Tchebychev pour exprimer cos(n²).

    Merci de votre aide en tout cas.

    Bonne soirée.
  • Dans le document que j'ai posté sur le fil précédent, je démontre l'équirépartition modulo $2\pi$ des $n^2$. C'est un résultat plus fort que la densité.
  • Il est aussi amusant de considérer les sommes:
    $$C_n(x)=\sum_{k=1}^{n}\cos(k^x)$$
    lorsque $0<x<1$ et d'étudier les bornes de $\dfrac{C_n(x)}{n^{1-x}}$.
  • Bonjour,

    Merci de vos réponses, effectivement j'étais perturbé par le fait que le résultat du fil précédent utilisait les parties fractionnaires, donc modulo 1, alors qu'il suffit de multiplier par $2\pi$ le polynôme $\frac{n^{2}}{2\pi}+1$ et d'appliquer le résultat il me semble.

    Et effectivement, l'équipartition implique alors la densité.

    Merci en tout cas.

    Bonne soirée
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