Vrai ou faux

Vrai-Faux 1   Soit $ (a_n)_{n\in\mathbb{N}}$ une suite de complexes. Parmi les affirmations suivantes lesquelles sont vraies, lesquelles sont fausses et pourquoi ?
  1. $ \boxtimes\;$ Si $ R$ est le rayon de convergence de la série $ \sum a_n  z^n$, alors la suite $ (\vert a_n\vert r^n)$ tend vers 0, pour tout $ r<R$.
  2. $ \square\;$ Si $ R$ est le rayon de convergence de la série $ \sum a_n  z^n$, alors la suite $ (\vert a_n\vert R^n)$ est bornée.
  3. $ \square\;$ Si $ \sum a_n  z^n$ converge, alors son rayon de convergence est le module de $ z$.
  4. $ \boxtimes\;$ Si $ \sum a_n  z^n$ converge mais n'est pas absolument convergente, alors son rayon de convergence est le module de $ z$.
  5. $ \boxtimes\;$ Si $ \sum a_n  z^n$ converge alors son rayon de convergence est supérieur ou égal au module de $ z$.
  6. $ \square\;$ Si $ \sum a_n  z^n$ diverge alors son rayon de convergence est strictement inférieur au module de $ z$.
  7. $ \square\;$ Si le rayon de convergence de $ \sum a_n  z^n$ est $ R$ et si $ \vert z\vert>R$, alors la suite $ (\vert a_n  z^n\vert)$ tend vers $ +\infty$.
  8. $ \boxtimes\;$ Les rayons de convergence de $ \sum a_n  z^n$ et de $ \sum n^{4}a_n  z^n$ sont égaux.
  9. $ \square\;$ Si le rayon de convergence de $ \sum a_n  z^n$ est $ R$, alors le rayon de convergence de $ \sum n^{-4}a_n  z^n$ est strictement supérieur à $ R$.
  10. $ \boxtimes\;$ Si la suite $ (\vert a_n\vert)$ ne prend qu'un nombre fini de valeurs non nulles, alors le rayon de convergence de $ \sum a_n  z^n$ est $ +\infty$.
  11. $ \square\;$ Si le rayon de convergence de $ \sum a_n  z^n$ est $ R$, alors le rayon de convergence de $ \sum a_n (2z)^n$ est $ 2R$.
  12. $ \square\;$ Si le rayon de convergence de $ \sum a_n  z^n$ est $ R$, alors le rayon de convergence de $ \sum n a_n (2z)^n$ est strictement inférieur à $ R$.
  13. $ \boxtimes\;$ Si le rayon de convergence de $ \sum a_n  z^n$ est $ R$, alors le rayon de convergence de $ \sum a_n z^{2n}$ est $ \sqrt{R}$.
  14. $ \square\;$ Si le rayon de convergence de $ \sum a_n  z^n$ est $ R$, et si $ a_n\neq
0$ pour tout $ n$, alors le rayon de convergence de $ \sum \frac{1}{a_n} z^{n}$ est $ \frac{1}{R}$.
  15. $ \boxtimes\;$ Les séries $ \sum a_n  z^n$ et $ \sum (-1)^na_n z^n$ ont le même rayon de convergence.
  16. $ \square\;$ Pour tout $ z\in\mathbb{C}$, la série $ \sum (-1)^na_n z^n$ converge si et seulement si la série $ \sum a_n  z^n$ converge.
  17. $ \square\;$Si la série $ \sum a_n  z^n$ a un rayon de convergence infini, alors elle converge uniformément sur $ \mathbb{R}$.

Vrai-Faux 2   Parmi les affirmations suivantes lesquelles sont vraies, lesquelles sont fausses et pourquoi ?
  1. $ \boxtimes\;$ Le rayon de convergence de $ \sum(2^n+3^n) z^n$ est $ \frac{1}{3}$.
  2. $ \square\;$ Le rayon de convergence de $ \sum\frac{2^n-3^n}{5^n} z^n$ est $ \frac{2}{5}$.
  3. $ \boxtimes\;$ Le rayon de convergence de $ \sum\frac{(2n)!}{(n!)^2} z^n$ est $ \frac{1}{4}$.
  4. $ \square\;$ Le rayon de convergence de $ \sum(n!-n^n) z^n$ est $ >0$.
  5. $ \boxtimes\;$ Le rayon de convergence de $ \sum n^n z^n$ est 0.
  6. $ \boxtimes\;$ Le rayon de convergence de $ \sum \frac{n^n}{n!} z^n$ est $ \exp(-1)$.
  7. $ \boxtimes\;$ Le rayon de convergence de $ \sum z^{2n}$ est $ 1$.
  8. $ \square\;$ Le rayon de convergence de $ \sum z^{2^n}$ est $ +\infty$.

Vrai-Faux 3   Parmi les affirmations suivantes lesquelles sont vraies, lesquelles sont fausses et pourquoi ?
  1. $ \square\;$ Si $ f$ est développable en série entière sur $ ]\!-\!R,R [$, alors $ z\mapsto f(2z)$ est développable en série entière sur $ ]\!-\!R,R [$.
  2. $ \boxtimes\;$ Si $ f$ est développable en série entière sur $ ]\!-\!R,R [$, alors $ z\mapsto f(z^2)$ est développable en série entière sur $ ]\!-\!\sqrt{R},\sqrt{R} [$.
  3. $ \square\;$ Si $ f$ est développable en série entière sur $ ]\!-\!R,R [$, alors $ z\mapsto f(1-z)$ est développable en série entière sur $ ]\!-\!R,R [$.
  4. $ \square\;$ Si $ f$ est indéfiniment dérivable au voisinage de 0 alors il existe $ R$ tel que $ f$ est développable en série entière sur $ ]\!-\!R,R [$.
  5. $ \boxtimes\;$ Si $ f$ est développable en série entière sur $ ]\!-\!R,R [$, alors $ f$ est indéfiniment dérivable sur $ ]\!-\!R,R [$.
  6. $ \boxtimes\;$ Si $ f$ est indéfiniment dérivable, de dérivées successives bornées au voisinage de 0 alors il existe $ R$ tel que $ f$ est développable en série entière sur $ ]\!-\!R,R [$.
  7. $ \boxtimes\;$ Si $ f$ est développable en série entière sur $ ]\!-\!R,R [$, et si $ f(0)\neq 0$, alors $ 1/f$ est développable en série entière sur un intervalle contenant 0.
  8. $ \boxtimes\;$ La fonction $ \tan$ est développable en série entière sur un intervalle contenant 0.
  9. $ \boxtimes\;$ Si $ f$ est une fonction paire, et si $ \sum a_n  z^n$ est son développement en série entière, alors pour tout $ k\in\mathbb{N}$ $ a_{2k+1}=0$.
  10. $ \square\;$ Si $ f$ est une fonction croissante, et si $ \sum a_n  z^n$ est son développement en série entière, alors pour tout $ n\in\mathbb{N}$ $ a_{n}\geq 0$.
  11. $ \boxtimes\;$ La fonction $ z\mapsto \frac{1}{2-z}$ est développable en série entière sur $ ]\!-\!2,2 [$.
  12. $ \square\;$ La fonction $ z\mapsto \frac{1}{(2-z)(1-z)}$ est développable en série entière sur $ ]\!-\!2,2 [$.
  13. $ \square\;$ Il existe $ R>0$ tel que la fonction $ z\mapsto \frac{1}{z(2-z)}$ est développable en série entière sur $ ]\!-\!R,R [$.

Vrai-Faux 4   Parmi les égalités suivantes lesquelles sont correctes, lesquelles ne le sont pas et pourquoi ?
  1. $ \boxtimes\;$ $ \displaystyle{
\sum_{n=1}^{+\infty}
\frac{n}{n!} z^n = z\exp(z)
}$
  2. $ \boxtimes\;$ $ \displaystyle{
\sum_{n=0}^{+\infty}
\frac{n-1}{n!} z^n = (z-1)\exp(z)
}$
  3. $ \square\;$ $ \displaystyle{
\sum_{n=2}^{+\infty}
\frac{n-1}{n!} z^n = (z-1)\exp(z)-1
}$
  4. $ \square\;$ $ \displaystyle{
\sum_{n=0}^{+\infty}
\frac{1}{n!(n+2)} z^n = (z-1)\exp(z)
}$
  5. $ \square\;$ $ \displaystyle{
\sum_{n=0}^{+\infty}
\frac{(n-1)(n-2)}{n!} z^n = (z^2-2z+1)\exp(z)
}$
  6. $ \boxtimes\;$ $ \displaystyle{
\sum_{n=0}^{+\infty}
\frac{n^3-6n^2+8n-1}{n!} z^n = (z-1)^3\exp(z)
}$

Vrai-Faux 5   Parmi les égalités suivantes lesquelles sont correctes, lesquelles ne le sont pas et pourquoi ?
  1. $ \square\;$ $ \displaystyle{
\frac{1}{2}-\frac{1}{4}z+\cdots+
\frac{(-1)^{n}z^{n}}{2^{n+1}}+\cdots
=
\frac{1}{1-z/2}
}$
  2. $ \boxtimes\;$ $ \displaystyle{
\frac{1}{2}-\frac{1}{4}z^2+\cdots+
\frac{(-1)^{n}z^{2n}}{2^{n+1}}+\cdots
=
\frac{1}{2+z^2}
}$
  3. $ \square\;$ $ \displaystyle{
z+6 z^2+\cdots+
2^{n-1}(2^n-1) z^n+\cdots
=
\frac{2z}{(1-2z)(1-4z)}
}$
  4. $ \square\;$ $ \displaystyle{
2 z+24 z^2+\cdots+
(2^n-1)(3^n-1) z^n+\cdots
=
\frac{2z-6z^3}{(1-z)(1-2z)(1-3z)(1-6z)}
}$
  5. $ \boxtimes\;$ $ \displaystyle{
(1+z^3+\cdots+z^{3n}+\cdots)-
(z+z^4+\cdots+z^{3n+1}+\cdots)
=
\frac{1}{1+z+z^2}
}$

Vrai-Faux 6   Parmi les égalités suivantes lesquelles sont correctes, lesquelles ne le sont pas et pourquoi ?
  1. $ \boxtimes\;$ $ \displaystyle{
\frac{1-\cos(z)}{z^2}
=
\frac{1}{2}-\frac{z^2}{24}+\cdots+
\frac{(-1)^nz^{2n}}{(2(n+1))!}+\cdots
}$
  2. $ \square\;$ $ \displaystyle{
\sin(z)+\sinh(z)
=
z+\frac{z^5}{5!}+\cdots+
\frac{z^{4n+1}}{(4n+1)!}+\cdots
}$
  3. $ \boxtimes\;$ $ \displaystyle{
\arctan(z)-\frac{1}{z}\ln(1+z^2)
=
\frac{z^3}{6}+\cdots+
\frac{(-1)^n(n-1)}{n(2n-1)} z^{2n-1}+\cdots
}$
  4. $ \square\;$ $ \displaystyle{
\frac{1}{(\sqrt{1+2z})^3}
=
1-3z+15 z^2+\cdots+
\frac{(-1)^n(2n)!}{n!} z^n+\cdots
}$
  5. $ \boxtimes\;$ $ \displaystyle{
\ln(1+z+z^2)
=
\left(z+\frac{z^2}{2}+\cdots+\frac{z^n}{n}+\cdots\right)
-\left(z^3+\frac{z^6}{2}+\cdots+\frac{z^{3n}}{n}+\cdots\right)
}$

Vrai-Faux 7   On considère la suite de réels $ (a_n)$, définie par $ a_0=a_1=0$, et pour tout $ n\geq 0$, $ a_{n+2}-3a_{n+1}+2a_n=1$. On note $ f(z)$ la somme de la série de terme général $ a_n z^n$. Parmi les affirmations suivantes lesquelles sont vraies, lesquelles sont fausses et pourquoi ?
  1. $ \square\;$$ a_2=0$
  2. $ \boxtimes\;$$ a_3=4$
  3. $ \boxtimes\;$$ f(z)$ est une fraction rationnelle en $ z$
  4. $ \square\;$La fraction rationnelle $ f(z)$ a $ 3$ pôles
  5. $ \square\;$$ f(z)$ est solution de l'équation $ \displaystyle{
z^2f(z)-3zf(z)+2f(z)=\frac{1}{1-z}
}$
  6. $ \square\;$ $ \displaystyle{
f(z)=\frac{1}{(1-z)^2(1-2z)}
}$
  7. $ \boxtimes\;$ $ \displaystyle{
f(z)=\frac{1}{1-2z}-\frac{1}{(1-z)^2}
}$
  8. $ \square\;$ $ f$ est développable en série entière sur $ ]\!-\!1,1 [$
  9. $ \boxtimes\;$ Le rayon de convergence de la série $ \sum a_n  z^n$ est $ \frac{1}{2}$
  10. $ \square\;$ $ f(z)=(1+2z+4z^2+\cdots+2^n z^n+\cdots)-
(z+2 z^2+\cdots+n z^n+\cdots)$
  11. $ \boxtimes\;$ $ f(z)=z^2+4 z^3+\cdots+(2^{n-1}-n) z^{n-1}+\cdots$
  12. $ \square\;$ Pour tout $ n\geq 0$, $ a_n=2^{n-1}-n$
  13. $ \boxtimes\;$ Pour tout $ n\geq 0$, $ a_n=2^{n}-(n+1)$


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