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 #1 - 25-02-2011 14:04:34

halloduda
Professionnel de Prise2Tete
Enigmes résolues : 24
Messages : 495
Lieu: Ardèche

Enore une série

Calculer +n=11f(n)3

avec f(n)=n arrondi à l'entier le plus proche.

source http://people.missouristate.edu/lesreid/Advanced.html


 
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 #2 - 25-02-2011 14:56:54

scarta
Elite de Prise2Tete
Enigmes résolues : 49
Messages : 1973

encore unr série

Soit a un entier positif.
Soit n un entier positif dans [(a-0.5)^2; (a+0.5)^2[

(a+0.5)^2 - (a-0.5)^2 = 2a
Autrement dit, il y a 2a entiers n dans l'intervalle [(a-0.5)^2; (a+0.5)^2[
(Par exemple, pour a=2, entre 6.25 et 12.25 on trouve 7,8,9,10,11 et 12)

Du coup, pour chaque entier a, il existe 2a valeurs x telles que f(x) = a.
n=11f(n)3=a=1(n<(a+0.5)2n=[(a0.5)2]+11a3)a=12aa3=2a=11a2=π23

 #3 - 25-02-2011 15:20:18

Memento
Professionnel de Prise2Tete
Enigmes résolues : 30
Messages : 176

ebcore une série

Hum, alors:
+k=11f(k)3=+k=12k2=2+k=11k2=(2π2)/6=π2/3
En effet, quand l'on regarde les termes de la suite, on obtient:

Code:

1,1,1/8,1/8,1/8,1/8,1/27,1/27,1/27,1/27,1/27,1/27,1/64,1/64,1/64,1/64,1/64,1/64,1/64,1/64,...

C'est à dire:

Code:

2,4/8,6/27,8/64,10/125,...

Et donc:

Code:

2,1/2,2/9,1/8,2/25,1/18,2/49,...

D'où le fait que :
+k=11f(k)3=+k=12k2
Spoiler : [Afficher le message] Mais cette observation n'a pas valeur de preuve :s

Code:

1,1,1/8,1/8,1/8,1/8,1/27,1/27,1/27,1/27,1/27,1/27,1/64,1/64,1/64,1/64,1/64,1/64,1/64,1/64,...

Prouvons qu'il y a deux termes de plus de la forme 1n3 à chaque fois.
Tout dépend de l'arrondi que l'on fait de la racine. Je pose n comme la valeur une fois arrondie de k.
Pour un k donné, on a donc :
n0.5k<n+0.5(n0.5)2k<(n+0.5)2n2n+0.25k<n2+n+0.25
Comme k et n sont des entiers,
n2n[/latex]et[latex]n2+n[/latex]sontdesentieretdonc:[latex]n2n+1kn2+nn2+n(n2n+1)=2n1
Quand n augmente de 1 alors k peut prendre 2 valeurs de plus pour faire ce n, donc il y a deux termes de plus de la forme 1n3 à chaque fois.
On a donc :
\sum_{k=1}^{+\infty}{\frac 1{f(k)^3}} = \sum_{k=1}^{+\infty}{\frac {2k}{k^3}} = \sum_{k=1}^{+\infty}{\frac 2{k^2}

 #4 - 25-02-2011 16:01:15

gasole
Elite de Prise2Tete
Enigmes résolues : 40
Messages : 1117
Lieu: Toulouse

encore une séroe

Merci Halloduda, j'ai répondu un peu trop vite tout à l'heure :

Soit k un nombre entier, on étudie la façon dont k2±p s'arrondit :

En examinant  les inéquations : k2+p<k+12 et k2p>k12, on constate que :

-pour 0pk, on af(k2+p)=k
et
-pour 0pk1, on a f(k2p)=k

On en tire :
1f(k2k+1)3++1f(k2)3++1f(k2+k)3=2k.1k3=2k2
Ainsi, on peut regrouper les sommes partielles autour d'un carré et on obtient :
k=11f(k)3=k=12k2=π23

 #5 - 25-02-2011 16:43:19

irmo322
Professionnel de Prise2Tete
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Messages : 203

encire une série

Pour n et k entiers, on a:
k-\frac{1}{2}\leq\sqrt{n}<k+\frac{1}{2}\:\Leftrightarrow \:k^2-k+1\leq n\leq k^2+k[/latex]. Cela permet de réécrire la somme: [latex] \begin{eqnarray*} \sum_{n=1}^{+\infty}\frac{1}{f(n)^3}&=& \sum_{k=1}^{+\infty}\sum_{n=k^2-k+1}^{k^2+k}\frac{1}{f(n)^3} &=& \sum_{k=1}^{+\infty}\sum_{n=k^2-k+1}^{k^2+k}\frac{1}{k^3} &=& \sum_{k=1}^{+\infty}\frac{2k}{k^3} &=& \frac{\pi^2}{3} \end{eqnarray*}

 #6 - 25-02-2011 16:46:15

halloduda
Professionnel de Prise2Tete
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Lieu: Ardèche

Ecore une série

déjà 3 bonnes réponses de
scarta
Memento
irmo322

gasole une étourderie corrigée

 #7 - 26-02-2011 00:47:02

L00ping007
Elite de Prise2Tete
Enigmes résolues : 49
Messages : 2010
Lieu: Paris

Encoer une série

\frac{\pi^2}3
Bientôt la demo

EDIT
La voilà !

Je découpe la somme par paquets D'indices compris entre deux carrés :
S=\sum_{p=1}^{+\infty}\sum_{n=p^2}^{p^2+2p}\frac1{f(n)^3}
On veut maintenant savoir quand \sqrt n est plus proche de p ou de p+1 : la limite se situe en p+\frac12 [TeX]p^2 \le n \le (p+\frac12)^2 : f(n)=p
(p+\frac12)^2 \le n < p^2+2p : f(n)=p+1
Comme (p+\frac12)^2=p^2+p+\frac14, la somme devient :
[latex]S=\sum_{p=1}^{+\infty}\left ( \sum_{n=p^2}^{p^2+p}\frac1{p^3} + \sum_{n=p^2+p+1}^{p^2+2p}\frac1{(p+1)^3}\right )
=\sum_{p=1}^{+\infty}\left (\frac{p+1}{p^3}+\frac{p}{(p+1)^3} \right )
)
=\sum_{p=1}^{+\infty}\left (\frac1{p^2}+\frac1{p^3}\right ) + \sum_{p=2}^{+\infty}\left (\frac1{p^2}-\frac1{p^3} \right )
=2\sum_{p=1}^{+\infty}\frac1{p^2}[/TeX]
Et voilou :-)

 #8 - 26-02-2011 07:01:10

halloduda
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Messages : 495
Lieu: Ardèche

encore unr série

L00ping007 OK

 #9 - 27-02-2011 20:42:04

SaintPierre
Banni
Enigmes résolues : 42
Messages : 2063
Lieu: Annecy

Encoore une série

Zéta(3/2) = 2,612 375 349.......

On peut calculer Z(3/2) directement par la somme infinie convergente des termes 1/[n.rac(n)] mais la convergence est plutôt lente.

On peut utiliser de préférence le développement de Stieljes (avec x = 1/2):

Z(1+x) = 1/x + y(0) - x.y(1) + x².y(2)/2! - .........+ (-x)^n.y(n)/n! +......

y(0) est la constante d'Euler et les nombres réels y(1), y(2)......y(n)....sont les constantes de Stieljes, la convergence est ici plus rapide.

On peut aussi utiliser la formule sommatoire d'Euler-Maclaurin (qui fait intervenir les nombres de Bernoulli), la convergence sera encore plus rapide !


C'est à l'intelligence d'achever l'oeuvre de l'intuition.

 #10 - 28-02-2011 13:00:02

Franky1103
Elite de Prise2Tete
Enigmes résolues : 49
Messages : 3234
Lieu: Luxembourg

encore une sérue

Bonjour,
S = somme ( 1 / partie entière (Vn + 0,5) ^ 3 )
= somme ( 2n / n^3 ) = 2 x somme ( 1/n^2 )
Grâce à Euler, on sait que cette dernière somme vaut pi ^ 2 /6
On a donc S = pi ^ 2 / 3 soit environ 3,29.
Mais cette réponse est refusée !!!
A moins que je ne me sois encore planté !!!
Bonne journée.
Frank

 

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