i. Montrer que Rn∼ −Rn−1.
ii. En déduire Rn−1∼(−1)nun/2.
iii. Application : déterminer un équivalent en +∞de
+∞
X
k=n+1
(−1)klnk
k
13. Méthode de Césaro.
On rappelle le lemme de Césaro :
Si un→let vn= (Pn
k=1 uk)/n, alors vn→l.
Soit f: [0, a]→[0, a], continue, admettant en 0le DA f(x) = x−λxα+o(xα)avec λ > 0et
α > 1. On suppose 0< f(x)< x pour x∈]0, a]. On définit une suite unen posant u0∈]0, a]et
un+1 =f(un).
(a) Montrer que un→0.
(b) Déterminer l’unique β∈Rtel que uβ
n+1 −uβ
n→l∈R∗.
On trouve β= 1 −α.
(c) En utilisant le lemme de Césaro, montrer que
un∼1
((α−1)λn)1/(α−1)
En déduire la nature de la série de terme général un.
(d) Application : étudier le cas u0∈]0,1] et f:x→sin(x).
La technique est particulièrement adaptée pour l’étude des suites définies par une relation
de récurrence avec fonction tangente à la première bissectrice. Elle peut cependant se
généraliser.
14. Transformation d’Abel.
(a) Soit (an)et (bn)deux suites numériques. On note An=Pn
p=0 ap. Montrer l’égalité :
q
X
k=p
akbk=Aqbq−Ap−1bp+
q−1
X
k=p
Ak(bk−bk+1).
On remarquera l’analogie avec une intégration par partie pour des fonctions.
(b) Montrer, en utilisant le critère de Cauchy que si Anest bornée et bnest positive, décrois-
sante, tendant vers 0alors la série de terme général anbnest convergente.
(c) En déduire la nature des séries Pn≥1cos(nθ)/nα,Pn≥1sin(nθ)/nαet Pn≥1cos2(nθ)/nα
avec (α, θ)∈R∗
+×R.
La transformation d’Abel est particulièrement adaptée à l’étude des séries trigonomé-
triques, i.e. celles de la forme du (c).
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