Séries entières et séries de Fourier

Exo 7

Commencez par chercher à résoudre l'exercice par vous-même.

Si vous manquez d'idée pour débuter, consultez l'indice fourni et recommencez à chercher.

Une solution détaillée vous est ensuite proposée.

Soit la fonction définie par : .

Question

Montrer que la fonction est développable en série entière.

Solution

La fonction est produit de deux fonctions développables en série entière.

Conclusion : La fonction est développable en série entière.

Question

Calculer de deux manières différentes son développement.

Indice

Méthode : Utilisez le produit de Cauchy de deux séries entières.

Méthode  : Utilisez les complexes.

Solution

Méthode 1

Le développement en série entière de est le produit de Cauchy des développements des deux fonctions : et : .

et : .

Donc : avec .

Or, pour tout entier : et : .

Donc : et si .

Conclusion : avec : .

Méthode 2

La fonction est la partie imaginaire de la fonction : .

Donc : . Or : .

Conclusion : .

Question

En déduire que : .

Indice

Utilisez l'unicité des coefficients.

Solution

Il y a unicité des coefficients du développement en série entière de .

Et l'on peut remarquer que : .

Conclusion : .

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