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#1 23-11-2014 23:50:53

Legendre
Membre
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Fonction Zeta

Salut, je suis tombé sur cet exercice mais j'ai beau réfléchir je ne vois pas comment faire...


Montrer que la suite [tex]u_{n}=\sum_{k=1}^n \frac{1}{k^{1+i}}[/tex] est bornée (i désigne le nombre complexe tel que [tex]i^2=-1[/tex])

Une petite indication? Merci!

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#2 24-11-2014 08:03:29

Fred
Administrateur
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Re : Fonction Zeta

Salut,

  Moi, je procèderai par comparaison à une intégrale, en introduisant [tex]I_n=\int_1^n \frac{dt}{t^{1+i}}[/tex]
qui est bornée. Il te reste à voir que la différence est bornée. Pour cela, écris :
[tex]u_n-I_n=\sum_{k=1}^{n-1} \int_n^{n+1}\left(\frac 1{k^{1+i}}-\frac1{t^{1+i}}\right)dt[/tex]
et majore ce qu'il y a à l'intérieur de l'intégrale.

Fred.

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#3 25-11-2014 21:02:11

Legendre
Membre
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Messages : 72

Re : Fonction Zeta

Salut,


Je vois, donc il faudrait utiliser l'inégalité de Taylor, c'est bien ça?

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#4 25-11-2014 21:54:07

Fred
Administrateur
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Messages : 7 048

Re : Fonction Zeta

Simplement l'inégalité des accroissements finis ici.

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#5 25-11-2014 23:04:45

Legendre
Membre
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Messages : 72

Re : Fonction Zeta

D'accord, alors si je raconte pas trop de bêtise :

[tex] |u_{n}-I_{n}|=| \sum_{k=1}^n \int_{k}^{k+1}\, \frac{1}{k^{i+1}}-\frac{1}{t^{i+1}}\,dt| [/tex], en remplacer les bornes de [tex]I_{n}[/tex] par [tex][1;n+1][/tex], ce qui ne change pas le caractère bornée

Alors [tex] |u_{n}-I_{n}| \le \sum_{k=1}^n \int_{k}^{k+1}\, |\frac{1}{k^{i+1}}-\frac{1}{t^{i+1}}|\,dt \le \sum_{k=1}^n \int_{k}^{k+1}\, (t-k)dt = \frac{n}{2} [/tex]

qui n'est hélas pas bornée...

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#6 25-11-2014 23:36:05

Fred
Administrateur
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Re : Fonction Zeta

On peut faire beaucoup mieux que ta majoration dans l'intégrale. As-tu appliqué l'inégalité des accroissements finis à la fonction
[tex]f(x)=\frac{1}{x^{1+i}}[/tex] entre k et t??? Je ne vois nulle part apparaitre sa dérivée dans ton calcul???

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#7 26-11-2014 18:36:07

Legendre
Membre
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Messages : 72

Re : Fonction Zeta

Exact, mais comme on multiplie par une constante, ça ne change pas le caractère borné, je me trompe?

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#8 26-11-2014 20:22:37

Fred
Administrateur
Inscription : 26-09-2005
Messages : 7 048

Re : Fonction Zeta

Ben si, parce que le majorant de la dérivée que tu vas utiliser va dépendre de l'intervalle [k,k+1] dans lequel tu l'appliques.

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#9 26-11-2014 20:27:30

Legendre
Membre
Inscription : 02-07-2014
Messages : 72

Re : Fonction Zeta

J'arrive au résultat, merci!

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