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somme n²

quelle est la somme de i² pour i=1 à m, c'est a dire:
1+2²+3²+4²......+m²?

Réponses

  • Tu supposes que la somme est polynomiale de degré 3 et tu formes un système d'équation linéaires à 3 inconnues. Puis tu résous.
  • ... Et puis quand tu a le polynome tu fait une récurrence pour montrer que le polynome "marche" pour tout n.
  • Bonjour

    Sum((k+1)^3-k^3,k=1..n)=(n+1)^3-1

    Et (k+1)^3-k^3=3k^2+3k+1

    Donc (n+1)^3-1=3.sum(k^2,k=1..n)+3*[n(n+1)/2]+n

    D'où la valeur de sum(k^2,k=1..n)=n(n+1)(2n+1)/6
  • heu... c'est un systeme 3 ou 4 inconnues... peu importe.
  • Interprêtation géométrique.4988
  • merci Yacline,
    je pose cette question, parce que tu as donné une formule explicite pour calculer les termes de la suite que j'avais donnée, et je retombe sur le meme genre de formule que toi.
  • de rien toitoitoi, mon prénom est "Yalcin"
  • L'interprétation géométrique est jolie !
  • Il est aussi possible de procèder comme ça:

    (1+k)^3=1+3k^2+3k+k^3

    ensuite on fait la somme des deux cotés et on simpifie on aura le résultat.
  • Je suis d'accord avec jaybe: il faut déjà penser à un tel assemblage.
  • Hidri, ta solution a déjà été détaillée par Yalcin un peu plus haut.
  • existe t il une formule générale du type :
    $$\displaystyle{\sum_{k=0}^{n} k^a = P(n)}$$ avec deg(P)=a+1

    Eva
  • oui et le polynome fait intervenir les nombres de bernouilli

    pour le calculer il faut bidouiller avec la base de hermite il me semble...
  • Je me demande d'ailleurs si historiquement Bernoulli n'a pas découvert les nombres qui portent son nom en étudiant ce genre de somme.
  • Le calcul de la somme des $k^a$ pour $a$ entier naturel était le sujet d'une partie d'un de mes DS de sup. C'était la plus simple ;)

    Si vous êtes interessés, je peux me débrouiller pour le scanner mercredi ou en fin de semaine.

    Cordialement.
  • Ah oui naos, ce serait sympa de ta part.
  • je suis impatient Noas...
  • Pour faire patienter les impatients, un mot, un seul, peut peut-être aider : formule sommatoire d'Euler-MacLaurin...

    Borde.
  • Que tu chéris particulièrement mais dont je ne me rappelle jamais...:(
  • La somme $S_{n}(k)=1^{n}+\dotsb+(k-1)^{n}$ peut aussi s'exprimer à l'aide d'un déterminant. On a
    \begin{equation*}
    S_{n-1}(k)=\frac{1}{n!}\begin{vmatrix}
    k^{n} & \binom{n}{n-2} & \binom{n}{n-3} & \dots& \binom{n}{1} & 1 \\
    k^{n-1} & \binom{n-1}{n-2} & \binom{n-1}{n-3} & \dots& \binom{n-1}{1} & 1 \\
    k^{n-2} & 1 & \binom{n-2}{n-3} & \dots& \binom{n-2}{1} & 1 \\
    \vdots & \vdots & \vdots & \dots & \vdots & \vdots \\
    k & 0 & 0 & \dots & 0 & 1 \\
    \end{vmatrix}.
    \end{equation*}
  • Salut à tous,


    Sylvain voici la formule dite > :

    On suppose que $f : \R \rightarrow \R$ admet une dérivée $(2r+1)$-ème continue par morceaux. On a alors :
    \[ \sum_{k=m}^n f(k) = \int_m^n f(t) \mathrm{d}t + \frac{1}{2} (f(m)+f(n)) + \sum_{h=1}^r (-1)^{h-1} \frac{\mathrm{B}_h}{(2h)!} (f^{(2h-1)}(m) - f^{(2h-1)}(n)) + \mathrm{R}_r \]

    Avec la majoration du reste
    \[ | \mathrm{R}_r | \leq \frac{\left( r + \frac{1}{2} \right) \mathrm{B}_r}{(2r+1)!} \int_n^m |f^{(2r+1)}(t)| \mathrm{d} t \]

    Et voici une majoration plus praticable :
    \[ |\mathrm{R}_r | \leq \frac{2}{(2\pi)^{2r}} \int_n^m |f^{(2r+1)}(t) \mathrm{d}t \]


    Pour une preuve, voir par exemple Calcul infinitésimal de Dieudonné.

    Ciao
  • La somme en question peut aussi s'écrire à l'aide dees nombres de Stirling (j'ai publié un article à ce sujet dans la RMS, il y a une quinzaine d'années).
  • J'ai reçu un mail de Naos avec le sujet qu'il a eu au mois d'avril: il me prie de le mettre sur le forum étant donné que celui-ci avait des problèmes (cf fil de Manu) et qu'il n'aura pas internet jusqu'à ce week-end.
    Le voici donc en pièce jointe.


    maths11.gif
    maths21.gif
    maths31.gif
    maths41.gif
  • Tu vas devoir réessayer.
  • C'est trop grand, oui...si un modérateur pouvait régler ce problème, ce serait très gentil de sa part. [C'est fait. AD]
    Sinon j'ai fait vite fait et sans difficulté les questions 1 à 4.
    Je n'ai pas encore regardé le reste.
  • A toutes fins utiles...

    [Contenu du fichier sommation.doc joint. AD]
    sommation.jpg
  • Merci Sylvain pour avoir fait la transmission
  • naos, tu étudies à Rouen ? J'ai vu Lycée Corneille...
  • Yes I do ;)
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