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Section 4.1 Séries connues

Déterminez si les séries suivantes convergent ou divergent. Calculez la somme de celles qui convergent.

  1. \(\displaystyle\sum_{n=0}^{+\infty}\frac{3}{4^n}\text{.}\)

  2. \(\displaystyle\sum_{n=15}^{+\infty}\frac{3}{4n}\text{.}\)

  3. \(\displaystyle\frac{1}{300}+\frac{1}{303}+\frac{1}{306}+\frac{1}{309}+\frac{1}{312}+\frac{1}{315}+\cdots\text{.}\)

  4. \(\displaystyle\sum_{j=1}^{+\infty}\frac{7^j}{8^{j-1}}\text{.}\)

  5. \(\displaystyle\sum_{n=2}^{+\infty} \left( \frac{e}{2}\right)^n\text{.}\)

  6. \(\displaystyle\frac{1}{4}+\frac{1}{8}+\frac{1}{16}+\frac{1}{32}+\frac{1}{64}+\cdots\text{.}\)

Réponse
  1. converge et vaut \(4\)

  2. diverge

  3. diverge

  4. converge et vaut \(56\)

  5. diverge

  6. converge et vaut \(1/2\)

En utilisant les résultats suivants: \(\displaystyle\sum_{n=1}^{+\infty}\frac{1}{n^4}=\frac{\pi^4}{90}\)\(\displaystyle\sum_{n=0}^{+\infty}\frac{(-1)^n}{(2n)!}=\cos(1)\)\(\displaystyle\sum_{n=0}^{+\infty}\frac{1}{n!}=e\) déterminez si les séries suivantes convergent ou divergent. Si c'est possible, donnez leur somme.

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

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

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

  4. \(\displaystyle\sum_{n=0}^{+\infty}\frac{(-1)^{n+1}}{(2n)!}\text{.}\)

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

Réponse
  1. \(\displaystyle 7e-7\text{.}\)

  2. \(\displaystyle \frac{\pi^4}{45}+\frac{\cos(1)-1}{3}\text{.}\)

  3. \(\displaystyle \frac{\pi^4}{90}-\frac{17}{16}\text{.}\)

  4. \(\displaystyle -\cos(1)\text{.}\)

  5. \(\displaystyle e-1\text{.}\)