Exercices de MPSI

moamoa a écrit:

Suppose que la limite est rationnelle & encadre-là (Attention, l’encadrement doit être judicieux pour aboutir à la contradiction voulue).
Merci.

On suppose que l \in \mathbb{Q}, donc on peut l’écrire sous forme irréductible \frac{p}{q}.
Alors u_q < \frac{p}{q} < v_q, d’où q!u_q < p(q-1)! < q!u_q + \frac{1}{q}. Or q!u_q \in \mathbb{Z} et p(q-1)! \in \mathbb{Z}. D’où une contradiction. On en déduit que l \in \mathbb{R\backslash Q}.

Edit : En revanche, le deuxième me laisse extrêmement perplexe… :grin:

Même si ce n’est pas dur, voire presque évident, l’encadrement strict doit être justifié je pense.

Merci.

Il faudra que je pense à être plus rigoureux un de ces jours… ce n’est pas la première fois que je ne justifie pas mes affirmations.

u_n < v_n et \lim\limits_{n\to +\infty} u_n = \lim\limits_{n\to +\infty} v_n donc la limite n’est jamais atteinte (si elle l’était, on aurait u_n = v_n à partir d’un certain rang). D’où u_n < l < v_n.

Pour continuer sur l’irrationalité (CAPES de cette année )

Montrer que \frac{ln(2)}{ln(3)} est irrationnel
capes-math.org/data/uploads/EP1_2013.pdf

On a bien fait de te demander de justifier :wink:
Ton argumentation ne tient pas : l’une des deux suites pourrait être constante et pas l’autre…
En fait, c’est une question de stricte monotonie :
pour n fixé : u_n<u_{n+1}\leq L donc u_n<L.

Prouver que pou tt n de IN 5 ne divise pas

kköhlc a écrit:

Je vous serais gré de bien vouloir utiliser les balises « spoiler ». Merci.
C’est une erreur classique, mais on dit « je vous saurai gré », de « savoir gré ». (essayez « être gré savoir gré » avec Google, par exemple).

brank a écrit:

Pour continuer sur l’irrationalité (CAPES de cette année )

Montrer que \frac{ln(2)}{ln(3)} est irrationnel
capes-math.org/data/uploads/EP1_2013.pdf

\frac{ln(2)}{ln(3)}=\frac{p}{q} avec p€IN et q€IN*
<=>q.ln2=p.ln3
<=>2^{q}=3^{p}
absurde, car pour tt q de IN* 2^{q} est pair et 3^{p} est impair pour tt p de IN !

ouais,clocks mais je pense quand même que la croissance du logarithme doit être citée pour dire ln(a)=ln(b) => a=b

Non
Mentionner l’injectivité est préférable…

Je pense surtout qu’il est passé à l’exponentielle…

Ce qui revient strictement au même tu en conviendras, l’exponentielle admet le logarithme comme réciproque elle donc bijective ou par restriction injective. Il suffit juste de vérifier les domaines de définition, mais ici c’est bon…

brank a écrit:

ouais,clocks mais je pense quand même que la croissance du logarithme doit être citée pour dire ln(a)=ln(b) => a=b
plus précisément on parle de la croissance au cas d’une relation d’orde comme ici alors la il faut passer , (je veux dire)on passe par l’exponentielle qui est la fonction réciproque de ln (exp(lnx)=Ide) et il faut remarquer qu’on a une équivalence ici ln(a)=ln(b)<=>a=b ou bien il fallait dire que ln est bijective par suite injective ,et je fais remarquer qu’on a une implication directe ici ln(a)=ln(b)=>a=b…Enfin j’ai expliquer pour que les Forumiste comprennent mieux les détailles que j’ai sautés, quand on passe en deuxieme année, on est pas forcément demandé de expliquer des choses evidentes que les éléves de premiére année trouvent assez compliqués.

dsl une autre fois pour les explications non détaillées
JeanN a écrit:

Non
Mentionner l’injectivité est préférable…

wéé ..

merci

Bref… il a le résultat :wink:
Voici une petite indication pour l’exo d’arithmétique :

Ecrire la somme alternée sous la forme d’une somme non alternée c’est à dire une somme d’inverses d’entiers

Autre indication utile : 2027 est un nombre premier.

JeanN a écrit:

Et un petit d’arithmétique (exo d’oral X 2027) :
On écrit le rationnel \sum_{k=1}^{1351}\frac{(-1)^{k+1}}{k} sous forme irréductible \frac{a}{b}.
Montrer que 2027 divise a.
Voilà en effet un exercice pour pré-MPSI, puisqu’il a été donné lors des Olympiades Internationales de Mathématiques en 1979 :grin: (mais avec 1319 et 1979 en lieu et place de 1351 et 2027 :wink: ).

Ce n’est pas sympa de révéler mes sources :slight_smile:

JeanN a écrit:

Non
Mentionner l’injectivité est préférable…
Il me semble qu’on ne parle pas d’injectivité ni de bijectivité en terminale,on avait par contre je crois une sorte de théorème de la bijection pour des fonctions (strictement) croissantes je pensais plutôt à ça…enfin faudrait que je me renseigne dans tous les cas oui c’est l’injectivité qui permet de conclure,celle du log est archi connue donc peut être qu’il n’y a pas besoin d’en parler.Mais Il faut se mettre au niveau de la question aussi,si c’est une étape dans un plus gros raisonnement ok mais là c’est le truc qui donne la réponse,on verra bien dans le rapport ce que le jury du CAPES attendait !

Enfin je l’ai eu.

\Sigma_{k=1}^{1351} \frac{(-1)^{k+1}}{k} = \Sigma_{k=1}^{1351} \frac{1}{k} - 2 \Sigma_{k=1}^{675} \frac{1}{2k}. On obtient donc \Sigma_{k=676}^{1351} \frac{1}{k}. On remarque que 676+1351 = 2027. Comme on a un nombre pair de termes, on les associe deux à deux, on a donc \frac{2027}{676\times 1351} + \frac{2027}{677\times 1350} + ... Or 2027 est premier, donc lorsque l’on regroupe ces termes sous la forme d’une seule fraction, le numérateur ne se simplifie pas par 2027 donc il reste divisible par 2027.

Au début j’avais commencé par décomposé en deux sommes, mais pas les bonnes (les inverses des entiers impairs moins les inverses des entiers pairs), et je n’aboutissais pas.

Edit: Faute de frappe.

Montrer que$\Sigma_{k=1}^{n} \frac{1}{k}=1+\frac{1}{2}+\frac{1}{3}+…+\frac{1}{n}$ n’est pas un entier si n>1

brank a écrit:

Montrer que$\Sigma_{k=1}^{n} \frac{1}{k}=1+\frac{1}{2}+\frac{1}{3}+…+\frac{1}{n}$ n’est pas un entier si n>1
L’exo donné tel quel est complètement inutile, et est une perte de temps, car introuvable.

L’astuce qu’il faut utiliser est la suivante :

Séparer le terme ayant la plus grande puissance de 2 au dénominateur, et reformer une fraction du type p/q avec p premier avec q et avec 2|q