Exercice 2

Partie

Question

Déterminer le domaine de convergence simple de la série de fonctions \(\displaystyle \left( \sum_{n \geqslant 1} f_n \right) \) définies par :

\(f_n(x) = \frac{cos(nx)}{n^2}\)

Aide simple

Penser à l'absolue convergence.

Solution détaillée

Pour \(x_0 \in \mathbb{R}\), \(|u_n(x_0)| \geqslant \frac{1}{n^2}.\)

La série numérique \(\displaystyle \left( \sum_{n \geqslant 1} \frac{1}{n^2} \right) \) étant convergente, la série \(\displaystyle \left( \sum_{n \geqslant 1} \frac{cos(nx_0)}{n^2} \right) \) est absolument convergente donc convergente.

La série de fonctions \(\displaystyle \left( \sum_{n \geqslant 1} \frac{cos(nx)}{n^2} \right) \) converge simplement sur \(\mathbb{R}\) .