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Série de Leibniz : somme des (−1)^n/(2n + 1)

L2MPPCPSIPTdifficulté 2/5Analysepar XiMaths▲ Utile · 0

Énoncé

  1. Pour N≥0N \geq 0, montrer que ∑n=0N(−1)n2n+1=∫011−(−t2)N+11+t2 dt\displaystyle\sum_{n=0}^{N} \frac{(-1)^n}{2n+1} = \int_0^1 \frac{1 - (-t^2)^{N+1}}{1 + t^2}\,\mathrm{d}t.
  2. En déduire la somme ∑n=0+∞(−1)n2n+1\displaystyle\sum_{n=0}^{+\infty} \frac{(-1)^n}{2n+1}.

Indications

Indication 1

12n+1=∫01t2n dt\dfrac{1}{2n+1} = \displaystyle\int_0^1 t^{2n}\,\mathrm{d}t, puis sommer une suite géométrique.

Indication 2

Majorer le reste : ∫01t2N+21+t2 dt≤12N+3\displaystyle\int_0^1 \frac{t^{2N+2}}{1 + t^2}\,\mathrm{d}t \leq \frac{1}{2N+3}.

Ta solution

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Solutions validées

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