PanaMaths Décembre 2006
On suppose que les séries entières ∑ a
2n+1z
2n+1et ∑ a z
2n 2nadmettent pour rayons de convergence respectifs R
1et R
2.
Déterminer le rayon de convergence de la série entière ∑ a z
n n.
Analyse
On doit ici revenir aux résultats fondamentaux sur les séries entières …
Résolution
Soit z un complexe tel que : z <R1 et z <R2.
Les deux séries
∑
a2n+1z2n+1 et∑
a z2n 2n sont absolument convergentes et, donc, convergentes. Il en va alors de même pour la série somme∑
a zn n.Supposons, pour fixer les idées, que nous ayons : R1≤R2 (c’est à dire inf
(
R R1, 2)
=R1).Considérons alors un complexe z tel que : z >R1. La suite
(
a2n+1z2n+1)
n’est pas bornée.Puisqu’il s’agit d’une suite extraite de la suite
( )
a zn n , celle-ci non plus n’est pas bornée.On en déduit que la série
∑
a zn n diverge grossièrement.Finalement, R est exactement égal au plus petit des rayons de convergence des deux séries
2 1 2 1
n
a n+z +
∑
et∑
a z2n 2n :(
1 2)
inf , R= R R
Résultat final
Les séries entières
∑
a2n+1z2n+1 et∑
a z2n 2n admettant comme rayons de convergence respectifs R1 et R2, la série entière∑
a zn n admet comme rayon de convergence :(
1 2)
inf , R= R R