Bilan

On peut résumer les propriétés précédentes.

Pour la série à termes complexes \(\sum a_nz^n\)

Soit \(\sum a_nz^n\) une série entière de rayon de convergence \(R\) et soit \(z_0\in C\).

  • Si \(z_0\) appartient au disque de convergence \(D(0,R)\), (c'est-à-dire \(|z_0|<R\)), la série \(\sum a_nz^n_0\) est absolument convergente.

  • Si \(z_0\) est extérieur au disque fermé \(\overline{D}(0,R)\), (c'est-à-dire \(|z_0|>R\)), la série \(\sum a_nz^n_0\)est divergente.

  • Si \(z_0\) appartient au cercle \(C(0,R)=\{z\in C, |z|= R\}\), on ne peut rien dire a priori sur la série \(\sum a_nz^n_0\).

Remarque

Ainsi le disque de convergence \(D(0,R)\)d'une série entière \(\sum a_nz^n\) n'est pas toujours le plus grand ensemble de \(C\) sur lequel la série \(\sum a_nz^n\) est convergente.

Pourquoi ?

Parce qu'il faut regarder ce qui se passe sur le cercle \(C(0,R)\).

Sur le cercle \(C(0,R)\) la série \(\sum a_nz^n\) peut être

  • convergente en tout point,

  • convergente en certains points,

  • divergente en tout point.

Dans le premier cas, le plus grand ensemble de convergence de la série \(\sum a_nz^n\) est le disque fermé \(\overline{D}(0,R)\). Nous verrons des exemples au paragraphe suivant.

Pour la série entière \(\sum a_nz^n\)

Soit \(\sum a_nz^n\) une série entière de rayon de convergence \(R\).

La série entière \(\sum a_nz^n\) est normalement donc uniformément convergente dans tout disque fermé \(\overline{D}(0,\rho)\) avec \(\rho<R\).

En général, la série entière \(\sum a_nz^n\) n'est pas uniformément convergente dans le disque de convergence, ni a fortiori dans le disque fermé \(\overline{D}(0,R)\).

Remarque

Quand la série \(\sum a_nz^n\) est convergente dans le disque fermé \(\overline{D}(0,R)\), il peut arriver que la série entière soit uniformément convergente dans le disque fermé \(\overline{D}(0,R)\). Nous en verrons des exemples plus loin.

Convergence/divergence

La série est divergente à l'extérieur du disque

Convergence

Convergence uniforme

Convergence uniforme

Attention, le disque bleu a un rayon strictement inférieur à R.