On trouvera ici les exercices corrigés du site mathprepa.fr pour le chapitre de deuxième année « Séries entières », posés aux concours (Polytechnique, Ens, Mines-Ponts, Centrale, Inp, Ensam, etc.)
(Oral Mines-Ponts)
Soit R le rayon de convergence de {\sum a_{n}x^{n}}.
Trouver ceux de {\sum a_{n}x^{2n}}, {\sum a_{n}^{2}x^{n}} et {\sum a_{n}x^{n^{2}}}.
(Oral Ccp)
On définit {u_{0}=3}, {u_{n+1}=\displaystyle\sum_{k=0}^{n}\binom{n}{k}u_{k}u_{n-k}}.
Écrire {f(x)\!=\!\displaystyle\sum_{n=0}^{+\infty}\dfrac{u_{n}}{n!}x^{n}} à l’aide de fonctions usuelles
(Oral Mines-Ponts)
Montrer que, pour tout réel {x} : {\arctan(x)=\displaystyle\sum_{n=0}^{+\infty}\dfrac{(2n)!}{(2n+1)4^n (n!)^2}\Bigl(\dfrac{x}{\sqrt{1+x^2}}\Bigr)^{2n+1}}
(Oral Mines-Ponts)
Soit {B_n} le nombre de partitions de {[[1,n]]}.
Montrer {B_{n+1}=\displaystyle\sum_{k=0}^n\dbinom{n}{k}B_k} et {\displaystyle\sum_{n=0}^{+\infty}\dfrac{B_n}{n!}x^n=e^{e^x-1}}
Montrer : {T_n=\dfrac1{\text{e}}\displaystyle\sum_{k=0}^{+\infty}\dfrac{k^n}{k!}} (formule de Dobinski).
(Oral Mines-Ponts)
Soit R le rayon de {\displaystyle\sum_{n\ge 0}a_n z^n}, et {S_n(z)=\displaystyle\sum_{k=0}^n a_kz^k}.
Montrer : {R=\sup\left\{r\in\mathbb{R}^+,\; \left( S_n(r)\right)_{n\geq 0}\text{ bornée}\right\}}
(Oral Mines-Ponts)
Soit {s_{n}=\displaystyle\sum_{k=0}^{n}u_{k}}, sachant que {\displaystyle\sum_{k=0}^{+\infty}|u_{k}|} converge.
Étudier {U(x) =\displaystyle\sum_{k=0}^{+\infty}\dfrac{u_{k}}{k!}x^{k}} et {S(x)=\displaystyle\sum_{k=0}^{+\infty}\dfrac{s_{k}}{k!}x^{k}}.
(Oral Centrale)
Soit {(a_{n})} une suite de complexes non nuls.
Comparer les rayons de {\displaystyle\sum_{n=0}^{+\infty}a_{n}z^{n}} et {\displaystyle\sum_{n=0}^{+\infty}\dfrac{z^{n}}{a_{n}}}.
(Oral X-Cachan Psi)
On forme la série génératrice attachée à une suite (c_n) définie par convolution avec les coefficients d’un polynôme P. En utilisant la factorisation de P, on trouve l’expression des c_n et le rayon de convergence de f
(Oral X-Cachan Psi)
Soit {\left\|x\right\|=d(x,\mathbb{Z}} (distance distance à {\mathbb{Z}}).
Soit {E} l’ensemble des {f\colon\mathbb{C}\rightarrow\mathbb{C}} DSE de rayon +\infty.
Soient {g\in E} et {q\in\mathbb{C}}, et l’équation : {(\star)\;\forall\,z\in\mathbb{C},\;f(qz)-f(z)=g(z)}où {f} est cherchée dans {E}.
Selon q, on étudie l’existence d’un solution à (*).
On s’intéresse au nombre u_n de façons de remplir un rectangle 4\times n par des dominos (horizontaux ou verticaux). On trouve une relation de récurrence vérifiée par les {u_{n}}. On écrit une fonction Python calculant {u_n}. On donne une expression des u_n et on étudie leur série génératrice.