NOMBRES - Curiosités, théorie et usages

 

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Calcul

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Glossaire

Opérations

 

 

INDEX

 

Calcul 

Introduction – Somme des entiers

Progression arithmétique

Exemples de calculs

Progression géométrique

Exemples de calculs

Progression harmonique

 

Sommaire de cette page

>>> Rappel de la formule fondamentale

>>> Exemples de calculs

>>> PA et PG (progression arithmétique et progression géométrique)

>>> Nombres périodiques

>>> Somme de carrés

 

 

 

 

 

SUITE GÉOMÉTRIQUE

Exemples de calculs

 

Un florilège d'exemples de calculs avec

les suites et séries géométriques.

Anglais: Geometric progression, common ratio (= raison)

Retour: Suite géométrique

Voir Moyenne géométrique /  / Suite et Série

 

Rappel de la formule fondamentale

 

 

S: somme de la série;

a: son premier terme;

q: la raison (le coefficient multiplicateur); et

n: la dernière puissance utilisée (de  0 à n) pour n + 1 termes dans la série.

 

Exemple

5 + 15 + 45 + 135 = 200
5 + 5.31 + 5.32 + 5.33 = 120

 

Paramètres

a = 5, q = 3, n = 3 (mais, avec quatre termes)

 

Calcul

 

 

 

 

Exemples de calculs

Une PG de 6 termes

5, a, b, c, d, 160

Raison et termes intermédiaires?

Équation

160 = 5 q5 

q = (160/5)1/5 = 321/5 = 2

 

Solution

5, 10, 20, 40, 80, 160

Une PG de 5 termes

2/3, -1, 3/2

Raison somme?

Raison

q = (–1) / (1/3 = –3/2

 

Somme

 

Calcul de S

 

 

 

Somme des inverses des carrés de 2

 

 

 

 

 

 

 

 

Pour k tendant vers l'infini la limite de la somme est égale à 2.

 

Exemple avec n = 4

S = 1 + 1/2 + 1/4 + 1/8 + 1/16 = 31 / 16 = 1,9375

S = 2 (1 -  1 / 32) = 2 (31 / 32) = 31 / 16

 

Notation

 

Voir PG - Exemples

 

 

 

Trois nombres en PG dont la somme vaut 19 et le produit 216.

Trouvez ces nombres.

 

 

 

Indice: une astuce de notation simplifie grandement le calcul.

On note la PG à partir du terme central:

a/q, a et a.q

Alors, le produit devient:

P = a3 = 216

a = 6

Et, la somme

6/q + 6 + 6q = 19

6 + 6q + 6q² = 19q

6q² – 13q + 6 = 0

q1 = 3/2 et q2 = 2/3

Les nombres

4, 6 et  9

 

La somme de cette PG infinie est 15 et la somme des carrés est égale à 45.

Quelle est cette série?

 

Les deux PG

Somme des nombres avec a au départ et une raison r. Somme des carrés avec a² au départ et raison r². Chaque terme de cette série et le carré de ceux de la précédente.

 

Les termes de la série

 

Sommes infinies

 

Division de l'une par l'autre

 

Valeur de la raison r

1 + r = 5 – 5r => r = 2/3

 

Série

a = 15 – 15r => a = 5

 

 

 

PA et PG

Ne pas confondre les deux types de séries; arithmétique et géométrique.

Notamment lors de l'emploi de logiciels.

Ne pas utiliser l'instruction somme pour une progression géométrique.

 

Exemple

Sa = 2 + 4 + 6 +   8 + … PA (r = 2)

Sg = 2 + 4 + 8 + 16 + … PG (q = 2)

 

Formules de calcul

 

 

Nombres périodiques

Nombres périodiques

D = 0,4232323…

Écriture fractionnaire

 

Série géométrique infinie de raison q = 1/10²

Notez que:

419 = 423 – 4

99  et 23: même quantité de chiffres

0 et 4: idem

Voir Formule de calcul express

 

 

Somme mixte

Calculs

PG (g = 1/5)

Exemple

 

Somme de carrés

PG (a, b, c, d)

 

(d – a)² = (d – b)² + (b – c)² + (c – a)²

 

Théorème

Il est toujours possible de créer une carré somme de trois carrés avec quatre nombres en progression géométrique.

 

Démonstration

Avec b = a.g, c = a.g2 et d = a.g3

(d – b)² + (b – c)² + (c – a)²

= a2g62a2g4 + a2g2 + a2g4 – 2a2g3 + a2g2  +  a2g42a2g2 + a2

= a2g6 – 2a2g3 + a2

= (a.g3 – a)² = (d – a)2

 

Exemple

PG (1, 2, 4, 8)

(8 – 1)² = (4 – 2)² + (4 – 1)² + (8 – 2)² = 2² + 3² + 6² = (8 – 1)² = 7²

 

 2² + 3² + 6² = 7²

Table

PG

1, 2, 4, 8

1, 3, 9, 27

1, 4, 16, 64

1, 5, 25, 125

1, 6, 36, 216

1, 7, 49, 343

1, 8, 64, 512

1, 9, 81, 729

1, 10, 100, 1000

Termes de l'égalité

2, 3, 6, 7

6, 8, 24, 26

12, 15, 60, 63

20, 24, 120, 124

30, 35, 210, 215

42, 48, 336, 342

56, 63, 504, 511

72, 80, 720, 728

90, 99, 990, 999

Voir Sommes de carrés – Formules  /  Carrés – Index

 

 

 

 

 

 

 

Retour

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