Convergences de séries

Bonjour,

J'ai une question à poser concernant des convergences de séries.

On dispose d'une suite $(a_{n})$ de réels strictement positifs. On pose,
pour tout entier $n$ :
$$ b_{n}=\frac{a_{n}}{a_{0}+a_{1}+\ldots+a_{n}} $$

Ma question est de savoir s'il y a un lien entre les convergences des séries
$\sum a_{n}$ et $\sum b_{n}$.

Bien entendu, la majoration $b_{n} \leq \frac{a_{n}}{a_{0}}$ démontre que la convergence de la série $\sum a_{n}$ implique celle de $\sum b_{n}$.

Mais que dire de la réciproque ? Je n'arrive ni à le prouver, ni à exhiber un contre exemple...

Si quelqu'un a une idée, je suis preneur.

Merci d'avance,

AlphaBeta.

Réponses

  • si {a_n} converge vers S, alors b_n est équivalent à a_n / S

    si {a_n} diverge, il faut étudier la série {ln (1 - b_n)}, cette série tend vers - infini, puis en utilisant que ln (1 -b_n) est équivalent à -b_n tu pourras conclure

    en esperant ne pas m'etre trompé
  • bonjour $\alpha \beta $,
    pour ta question (la convergence de $\Sigma b_n$ entraîne-t'elle la convergence de $\Sigma a_n$ ?), la réponse est oui :

    supposons en effet que $\Sigma a_n$ diverge, alors (en notant évidemment $S_n$ la somme partielle d 'ordre $n$ de la série $\Sigma a_n$), on aurait, pour $m$ et $n$ entiers
    $$\frac{a_{n+1}}{S_{n+1}}+\frac{a_{n+2}}{S_{n+2}}+\cdots +\frac{a_{n+m}}{S_{n+m}}\geq \frac{a_{n+1}+a_{n+2}+\cdots +a_{n+m}}{S_{n+m}}=\frac{S_{n+m}-S_n}{S_{n+m}}$$
    Comme
    $$\lim_{m\to +\infty }\,\frac{S_{n+m}-S_n}{S_{n+m}}=1$$
    la suite des sommes partielles de la série $\Sigma b_n$ n'est pas une suite de Cauchy, d'où la divergence de la série $\Sigma b_n$.

    De façon plus générale, j'ajoute que, toujours sous l'hypothèse de divergence de $\Sigma a_n$, on peut montrer que la série
    $$\sum \,\frac{a_{n}}{S_{n}^{\alpha }}$$
    converge ssi $\alpha >1$.
  • C'est relativement classique, la série diverge. Une méthode expéditive est de montrer que les tranches de Cauchy ne tendent pas vers 0, à l'aide de la majoration $\frac{a_k}{a_0+a_1+\cdots +a_k}\geq \frac{a_k}{a_0+a_1+\cdots +a_q}$ pour $q\geq k$.
    Evidemment, il reste à mettre des epsilons là dedans.

    Bien grillé sur ce coup...
  • Grillé de quelques secondes seulement. Pas grave Corentin, car AlphaBeta semble avoir laissé tomber son fil..
Connectez-vous ou Inscrivez-vous pour répondre.