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Section 4.2 Critères de convergence et astuces

Pour chacune des séries suivantes, calculez la somme partielle \(S_n\) et déterminez si la série converge ou non. Dans le cas où elle converge, donnez sa somme.

  1. \(\displaystyle\sum_{k=1}^{+\infty}\frac{1}{(2k-1)(2k+1)}\)

  2. \(\displaystyle 0,203203203203\ldots\)

  3. \(\displaystyle\sum_{k=1}^{+\infty}\frac{2^k+5^{k+1}}{3^{2k-3}}\)

  4. \(\displaystyle\sum_{k=1}^{+\infty}\frac{2^k+3^{k+1}}{5^{2k-3}}\)

Réponse
  1. converge vers \(\frac{1}{2}\)

  2. converge vers \(\frac{203}{999}\)

  3. diverge

  4. converge vers \(\frac{31375}{506}\)

À l'aide du critère de votre choix, déterminez si la série converge ou diverge.

  1. \(\displaystyle\sum_{k=1}^{+\infty}\frac{3^{k-1}}{4^{k+1}}\text{.}\)

  2. \(\displaystyle\sum_{n=1}^{+\infty}n^{-0,99}\text{.}\)

  3. \(\displaystyle\sum_{n=1}^{+\infty}\frac{3n^2-1}{4n^2+1}\text{.}\)

  4. \(\displaystyle\sum_{n=1}^{+\infty}\frac{5^n}{n!}\text{.}\)

  5. \(\displaystyle\sum_{k=5}^{+\infty}\frac{1}{k\left(\ln k\right)^2}\text{.}\)

  6. \(\displaystyle\sum_{n=2}^{+\infty}\frac{1}{2n^3+7}\text{.}\)

  7. \(\displaystyle\sum_{n=3}^{+\infty}\frac{n^n}{n!}\text{.}\)

  8. \(\displaystyle\sum_{n=2}^{+\infty}\frac{n^2}{5n^3+2}\text{.}\)

  9. \(\displaystyle\sum_{k=1}^{+\infty}\frac{(2k-1)(k^2-1)}{(k+1)(k^2+4)^2}\text{.}\)

Réponse
  1. converge

  2. diverge

  3. diverge

  4. converge

  5. converge

  6. converge

  7. diverge

  8. diverge

  9. converge

Déterminez si la série est convergente ou divergente.

  1. \(\displaystyle\sum_{k=1}^{+\infty}\frac{3k^2+4}{5k^2-6k+1}\text{.}\)

  2. \(\displaystyle\sum_{k=1}^{+\infty}\frac{3}{k^\frac{5}{4}}\text{.}\)

  3. \(\displaystyle\sum_{k=1}^{+\infty}\frac{k^4+k^2+1}{k^5+k^3-k-1}\text{.}\)

  4. \(\displaystyle\sum_{k=1}^{+\infty}\frac{-4}{\sqrt[3]{k}}\text{.}\)

  5. \(\displaystyle\sum_{k=1}^{+\infty}\frac{1}{k^k+2}\text{.}\)

  6. \(\displaystyle 10+\frac{10^5}{2}+\frac{10^9}{6}+\frac{10^{13}}{24}+\cdots\text{.}\)

  7. \(\displaystyle\frac{3}{2}+1+\frac{5}{8}+\cdots\text{.}\)

  8. \(\displaystyle\sum_{k=1}^{+\infty}\frac{(2k)!}{10^{2k}(3k+2)}\text{.}\)

  9. \(\displaystyle\sum_{k=1}^{+\infty}\left(\frac{k^2-1}{4k^2+k+1}\right)^\frac{k}{2}\text{.}\)

Réponse
  1. diverge

  2. converge

  3. diverge

  4. diverge

  5. converge

  6. converge

  7. converge

  8. diverge

  9. converge

Déterminez si la série est absolument convergente, conditionnellement convergente ou divergente.

  1. \(\displaystyle \displaystyle\sum_{k=1}^{+\infty}\frac{(-2)^k}{k^2}\)
  2. \(\displaystyle \displaystyle\sum_{n=1}^{+\infty}(-1)^n\frac{n}{n+5}\)
  3. \(\displaystyle \displaystyle\sum_{n=1}^{+\infty}(-1)^n\frac{\cos(n)}{n^3+5}\)
  4. \(\displaystyle \displaystyle\sum_{n=1}^{+\infty}(-1)^n\frac{n}{n^2+5}\)
  5. \(\displaystyle \displaystyle\sum_{k=5}^{+\infty}\frac{(-1)^kk}{\sqrt{k^5+2}}\)
  6. \(\displaystyle \displaystyle\sum_{n=2}^{+\infty}\frac{(-1)^{n-1}}{\ln n}\)
Réponse
  1. diverge

  2. diverge

  3. converge absolument

  4. converge conditionnellement

  5. converge absolument

  6. converge conditionnellement