La méthode la plus classique pour calculer cette valeur approchée consiste à employer une représentation de la fonction demandée sous forme de la somme d'une série convergente. Utiliser une série entière est alors particulièrement efficace car ses sommes partielles sont des polynômes, dont les valeurs se calculent aisément à l'aide d'un logiciel. LE RAYON DE CONVERGENCE L'un des outils fondamentaux de la théorie des séries entières est le rayon de convergence. Séries entières usuelles. En effet, lorsque l'on étudie des séries, la question centrale est de savoir si elle est conver¬ gente (et éventuellement quelle est sa somme) ou divergente. Dans le cas général des séries, on ne possède pas de critères simples de convergence. La force des séries entières est qu'il existe un critère de convergence, mis en évidence notam¬ ment par le mathématicien Niels Abel. Ce critère affirme qu'il existe un nombre réel R positif (qui peut prendre éventuelle¬ ment la valeur 0) tel que si le module de z (c'est-à-dire sa distance à zéro dans le plan complexe, équivalent de la valeur absolue pour les réels) est strictement inférieur à R alors la série entière converge.
Une page de Wikiversité, la communauté pédagogique libre. Série entière Chapitres Exercices Interwikis La théorie des séries entières exprime la majorité des fonctions usuelles comme somme de séries. Ceci permet de démontrer des propriétés de ces fonctions, de calculer des sommes compliquées et également de résoudre des équations différentielles. À partir des séries entières, on peut définir des séries formelles pour lesquelles la variable est une indéterminée. On peut alors utiliser les outils des séries entières sans avoir à s'inquiéter de la notion de convergence. Objectifs Les objectifs de cette leçon sont: Savoir calculer un rayon de convergence. Séries numériques - A retenir. Savoir faire un développement en série entière. Connaitre les développements en séries entières des fonctions usuelles. Modifier ces objectifs Niveau et prérequis conseillés Leçon de niveau 15. Les prérequis conseillés sont: Série numérique Suites et séries de fonctions: notion de convergence Modifier ces prérequis Référents Ces personnes sont prêtes à vous aider concernant cette leçon: Personne ne s'est déclaré prêt à aider pour cette leçon.
Déterminer la somme d'une série entière Pour exprimer la somme d'une série entière à l'aide des fonctions classiques, on se ramène toujours aux développements en série entière usuels. Pour cela, on peut utiliser plusieurs astuces: Pour une série entière du type $\sum_n \frac{P(n)}{n! }z^n$, on exprime $P(X)$ dans la base $X, X(X-1), X(X-1)(X-2), \dots$ afin de se ramener à la série de l'exponentielle ( voir cet exercice). Pour une série entière du type $\sum_n F(n)z^n$ où $F$ est une fraction rationnelle, on décompose $F$ en éléments simples ( voir cet exercice); S'il y a des multiplies de $n$ ou de $1/(n+1)$ par rapport aux séries classiques, penser à intégrer ou à dériver ( voir cet exercice).