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IV) ÉTUDE DES FONCTIONS
p
.
1) On suppose que, p étant supérieur ou égal à 1:
H
p
( )
∀x∈0,1
2
f
4p−1
x
( )
>0
∀x∈1
2,1
f
4p−1
x
( )
<0
Démontrer que dans ces conditions f
4p
admet sur ]0,1[ deux zéros réels et deux
seulement (on pourra envisager les signes respectifs possibles de f
4p
(1/2) et de
f
4p
(0)).
En déduire l’allure de la courbe représentative de f
4p
.
2) Déduire successivement de la question précédente, sous la même hypothèse :
a) le signe de f
4p
(x) et les variations de f
4p+1.
b) le signe de f
4p+1
(x) et les variations de f
4p+2
c) que f
4p+2
admet sur ]0,1[ deux zéros et deux seulement.
d) le signe de f
4p+2
(x), les variations de f
4p+3
et le signe de f
4p+3
(x).
On présentera ces résultats sous forme de tableaux.
3) Montrer que l'hypothèse faite en (2) est vraie pour p = 1 et en déduire q’elle est
vraie pour toute valeur de p, p
≥
1 ; indiquer sous forme de schémas les différentes
allures que peuvent présenter les courbes représentatives des fonctions f
n
selon les
valeurs de n.
4) Donner le signe de e2p en fonction de p (
≥
1).
CORRIGE DU PROBLÈME SUR LES NOMBRES ET POLYNOMES D'EULER.
I) 1)
T
2n
1
= −(2k−1)+2k
( )
k=1
∑
=1
k=1
∑
=n
et
T
2n−1
=
n
−2
n
= −
n
.
2)
T
2n
2
= −(2
k
−1)
2
+2
k
2
( )
k=1
∑
=(4
k
−1)
k=1
∑
=2
n
(
n
+1)−
n
=
n
(2
n
+1).
3) a) T
2n
p
=2k
( )
p
−2k−1
( )
p
( )
k=1
∑
=− (−1)
p−q
C
p
q
(2k)
q
q=0
∑
k=1
∑
=(−1)
p+1
(−1)
q
C
p
q
2
q
S
n
q
q=0
∑
.
3) b)
T2n
=
Sn
−2.3
Sn
+4.3
Sn
=
n
−3
n
(
n
+1) +2
n
(
n
+1)(2
n
+1) =
n
(4
n
+3).
4)
T2n
p
=2
k
( )
p
k=1
∑
−2
k
−1
( )
p
k=1
∑
=2 2
k
( )
p
k=1
∑
−
kp
k=1
∑
=2
p+1Sn
p
−
S2n
p
.