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MPSI · Mathématiques · Calcul algébrique · Chapitre 3

Sommes et produits

Fiche de cours6 min de lecturePar Robin RinguetMise à jour : octobre 2026

1Sommes et produits d’une famille finie

Définition. Soient II un ensemble fini et (ai)i∈I\left(a_{i}\right)_{i\in I} une famille de réels. On note ∑i∈Iai\displaystyle\sum_{i\in I}a_{i} la somme et ∏i∈Iai\displaystyle\prod_{i\in I}a_{i} le produit de cette famille : les aia_{i} sont additionnés (resp. multipliés) dans un ordre quelconque, le résultat n’en dépendant pas. Par convention ∑i∈∅ai=0\sum_{i\in\varnothing}a_{i}=0 et ∏i∈∅ai=1\prod_{i\in\varnothing}a_{i}=1 : la somme vide est nulle, le produit vide vaut 11 (éléments neutres de ++ et de ×\times).

Notation. Lorsque I=⟦p ;n⟧I=\intent{p}{n} avec p⩽np\leq n, on écrit ∑i=pnai\displaystyle\sum_{i=p}^{n}a_{i} et ∏i=pnai\displaystyle\prod_{i=p}^{n}a_{i} ; cette somme comporte n−p+1n-p+1 termes, et non n−pn-p. Pour p>np>n la famille est vide. L’indice est muet : ∑i=1nai=∑k=1nak\sum_{i=1}^{n}a_{i}=\sum_{k=1}^{n}a_{k}, et cette lettre ne doit apparaître nulle part en dehors du signe ∑\sum.

Propriété — règles de calcul. Soient (ai)i∈I\left(a_{i}\right)_{i\in I} et (bi)i∈I\left(b_{i}\right)_{i\in I} deux familles finies de réels, λ,μ∈R\lambda,\mu\in\R et n=card⁡(I)n=\operatorname{card}(I).

Formulaire
  • Linéarité : ∑i∈I(λai+μbi)=λ∑i∈Iai+μ∑i∈Ibi\displaystyle\sum_{i\in I}\left(\lambda a_{i}+\mu b_{i}\right)=\lambda\sum_{i\in I}a_{i}+\mu\sum_{i\in I}b_{i} ; en particulier ∑i∈Iλ=nλ\displaystyle\sum_{i\in I}\lambda=n\lambda.
  • Produits : ∏i∈I(aibi)=(∏i∈Iai)(∏i∈Ibi)\displaystyle\prod_{i\in I}\left(a_{i}b_{i}\right)=\left(\prod_{i\in I}a_{i}\right)\left(\prod_{i\in I}b_{i}\right) ; ∏i∈I(λai)=λn∏i∈Iai\displaystyle\prod_{i\in I}\left(\lambda a_{i}\right)=\lambda^{n}\prod_{i\in I}a_{i}.
  • Découpage : si I=I1∪I2I=I_{1}\cup I_{2} avec I1∩I2=∅I_{1}\cap I_{2}=\varnothing, alors ∑i∈Iai=∑i∈I1ai+∑i∈I2ai\displaystyle\sum_{i\in I}a_{i}=\sum_{i\in I_{1}}a_{i}+\sum_{i\in I_{2}}a_{i}. Cas usuel, pour p⩽m<np\leq m<n : ∑i=pnai=∑i=pmai+∑i=m+1nai\displaystyle\sum_{i=p}^{n}a_{i}=\sum_{i=p}^{m}a_{i}+\sum_{i=m+1}^{n}a_{i}.
  • Changement d’indice : si σ:J→I\sigma:J\to I est une bijection, alors ∑i∈Iai=∑j∈Jaσ(j)\displaystyle\sum_{i\in I}a_{i}=\sum_{j\in J}a_{\sigma(j)}. Les deux cas à maîtriser sont la translation et le retournement : ∑i=pnai=∑j=0n−paj+p\displaystyle\sum_{i=p}^{n}a_{i}=\sum_{j=0}^{n-p}a_{j+p} et ∑i=0nai=∑j=0nan−j\displaystyle\sum_{i=0}^{n}a_{i}=\sum_{j=0}^{n}a_{n-j}.
AttentionTrois fautes qui coûtent cher

∑i∈Iaibi≠(∑i∈Iai)(∑i∈Ibi)\sum_{i\in I}a_{i}b_{i}\neq\left(\sum_{i\in I}a_{i}\right)\left(\sum_{i\in I}b_{i}\right) en général. On ne peut pas sortir de ∑\sum un facteur dépendant de l’indice : ∑k=1nk ak≠k∑k=1nak\sum_{k=1}^{n}k\,a_{k}\neq k\sum_{k=1}^{n}a_{k}, dont le membre de droite n’a aucun sens. Enfin, un changement d’indice modifie les bornes : la source d’erreur numéro un est le décalage de 11.

2Télescopage

Théorème — somme et produit télescopiques. Soient p⩽np\leq n des entiers et (ak)p⩽k⩽n+1\left(a_{k}\right)_{p\leq k\leq n+1} une famille de réels. Alors

∑k=pn(ak+1−ak)=an+1−apet, si tous les ak sont non nuls,∏k=pnak+1ak=an+1ap.\boxed{\sum_{k=p}^{n}\left(a_{k+1}-a_{k}\right)=a_{n+1}-a_{p}}\qquad\text{et, si tous les $a_{k}$ sont non nuls,}\qquad \prod_{k=p}^{n}\frac{a_{k+1}}{a_{k}}=\frac{a_{n+1}}{a_{p}}.

Idée de preuve (exigible). Par découpage et translation d’indice, ∑k=pnak+1=∑j=p+1n+1aj\sum_{k=p}^{n}a_{k+1}=\sum_{j=p+1}^{n+1}a_{j} ; en retranchant ∑k=pnak\sum_{k=p}^{n}a_{k}, tous les termes d’indices p+1,…,np+1,\dots,n se détruisent. On peut aussi raisonner par récurrence sur nn.

Méthode — reconnaître un télescopage. pour calculer ∑k=pnuk\sum_{k=p}^{n}u_{k}, chercher (ak)\left(a_{k}\right) telle que uk=ak+1−aku_{k}=a_{k+1}-a_{k}. Trois exemples à connaître : 1k(k+1)=1k−1k+1\frac{1}{k(k+1)}=\frac{1}{k}-\frac{1}{k+1} donne ∑k=1n1k(k+1)=nn+1\sum_{k=1}^{n}\frac{1}{k(k+1)}=\frac{n}{n+1} ; k⋅k!=(k+1)!−k!k\cdot k!=(k+1)!-k! donne ∑k=1nk⋅k!=(n+1)!−1\sum_{k=1}^{n}k\cdot k!=(n+1)!-1 ; et ∏k=2n(1−1k2)=∏k=2nk−1k⋅∏k=2nk+1k=1n⋅n+12=n+12n\prod_{k=2}^{n}\left(1-\frac{1}{k^{2}}\right)=\prod_{k=2}^{n}\frac{k-1}{k}\cdot\prod_{k=2}^{n}\frac{k+1}{k}=\frac{1}{n}\cdot\frac{n+1}{2}=\frac{n+1}{2n}.

3Les sommes usuelles

Théorème. Pour tout n∈Nn\in\N et tout x∈Rx\in\R :

Formulaire
  • ∑k=1nk=n(n+1)2\displaystyle\sum_{k=1}^{n}k=\frac{n(n+1)}{2} ; ∑k=1nk2=n(n+1)(2n+1)6\displaystyle\sum_{k=1}^{n}k^{2}=\frac{n(n+1)(2n+1)}{6} ; ∑k=1nk3=(n(n+1)2)2=n2(n+1)24\displaystyle\sum_{k=1}^{n}k^{3}=\left(\frac{n(n+1)}{2}\right)^{2}=\frac{n^{2}(n+1)^{2}}{4}.
  • Somme arithmétique : ∑k=0n(a+kr)=(n+1) a+r n(n+1)2=(nombre de termes)×premier+dernier2\displaystyle\sum_{k=0}^{n}(a+kr)=(n+1)\,a+r\,\frac{n(n+1)}{2}=(\text{nombre de termes})\times\frac{\text{premier}+\text{dernier}}{2}.
  • Somme géométrique :  ∑k=0nxk=1−xn+11−x\ \displaystyle\sum_{k=0}^{n}x^{k}=\frac{1-x^{n+1}}{1-x} si x≠1x\neq1, et  ∑k=0nxk=n+1\ \displaystyle\sum_{k=0}^{n}x^{k}=n+1 si x=1x=1. Plus généralement, pour x≠1x\neq1 et p⩽np\leq n,  ∑k=pnxk=xp 1−xn−p+11−x\ \displaystyle\sum_{k=p}^{n}x^{k}=x^{p}\,\frac{1-x^{n-p+1}}{1-x}.
  • Factorisation : pour n⩾1n\geq1 et a,b∈Ra,b\in\R,  an−bn=(a−b)∑k=0n−1akb n−1−k\ \displaystyle a^{n}-b^{n}=(a-b)\sum_{k=0}^{n-1}a^{k}b^{\,n-1-k}.

Idées de preuve (exigibles). ∙\bullet Par télescopage : (k+1)2−k2=2k+1(k+1)^{2}-k^{2}=2k+1, donc ∑k=1n(2k+1)=(n+1)2−1\sum_{k=1}^{n}(2k+1)=(n+1)^{2}-1, c’est-à-dire 2∑k+n=n2+2n2\sum k+n=n^{2}+2n, d’où ∑k=n(n+1)2\sum k=\frac{n(n+1)}{2}. De même (k+1)3−k3=3k2+3k+1(k+1)^{3}-k^{3}=3k^{2}+3k+1 donne ∑k2\sum k^{2}, et (k+1)4−k4=4k3+6k2+4k+1(k+1)^{4}-k^{4}=4k^{3}+6k^{2}+4k+1 donne ∑k3\sum k^{3} : chaque fois, le télescopage fournit ∑kp\sum k^{p} en fonction des sommes de puissances inférieures. Une récurrence sur nn convient tout aussi bien. ∙\bullet Somme géométrique : si x≠1x\neq1, (1−x)∑k=0nxk=∑k=0nxk−∑j=1n+1xj=1−xn+1(1-x)\sum_{k=0}^{n}x^{k}=\sum_{k=0}^{n}x^{k}-\sum_{j=1}^{n+1}x^{j}=1-x^{n+1} par télescopage ; on développe de même (a−b)∑k=0n−1akbn−1−k(a-b)\sum_{k=0}^{n-1}a^{k}b^{n-1-k} pour factoriser an−bna^{n}-b^{n}.

Attention

La formule de la somme géométrique exige x≠1x\neq1 : oublier le cas x=1x=1 est la faute classique. Noter aussi que ∑k=1nk3=(∑k=1nk)2\sum_{k=1}^{n}k^{3}=\left(\sum_{k=1}^{n}k\right)^{2} est une coïncidence remarquable, non une règle générale.

4Sommes doubles

Théorème — interversion des sommations. Soient II et JJ deux ensembles finis et (ai,j)(i,j)∈I×J\left(a_{i,j}\right)_{(i,j)\in I\times J} une famille de réels. Alors

∑(i,j)∈I×Jai,j=∑i∈I(∑j∈Jai,j)=∑j∈J(∑i∈Iai,j).\sum_{(i,j)\in I\times J}a_{i,j}=\sum_{i\in I}\left(\sum_{j\in J}a_{i,j}\right)=\sum_{j\in J}\left(\sum_{i\in I}a_{i,j}\right).

Autrement dit : on peut sommer les termes d’un tableau ligne par ligne ou colonne par colonne.

Propriété — produit de deux sommes. Pour deux familles finies (ai)i∈I\left(a_{i}\right)_{i\in I} et (bj)j∈J\left(b_{j}\right)_{j\in J},

(∑i∈Iai)(∑j∈Jbj)=∑(i,j)∈I×Jaibj=∑i∈I∑j∈Jaibj.\left(\sum_{i\in I}a_{i}\right)\left(\sum_{j\in J}b_{j}\right)=\sum_{(i,j)\in I\times J}a_{i}b_{j}=\sum_{i\in I}\sum_{j\in J}a_{i}b_{j}.

Les deux indices doivent porter des noms différents : écrire (∑iai)(∑ibi)=∑iaibi\left(\sum_{i}a_{i}\right)\left(\sum_{i}b_{i}\right)=\sum_{i}a_{i}b_{i} est faux.

Théorème — sommes triangulaires. Soit (ai,j)1⩽i,j⩽n\left(a_{i,j}\right)_{1\leq i,j\leq n} une famille finie de réels. Alors

∑1⩽i⩽j⩽nai,j=∑j=1n∑i=1jai,j=∑i=1n∑j=inai,j,\sum_{1\leq i\leq j\leq n}a_{i,j}=\sum_{j=1}^{n}\sum_{i=1}^{j}a_{i,j}=\sum_{i=1}^{n}\sum_{j=i}^{n}a_{i,j},

et le carré d’indices se découpe en trois morceaux disjoints : ∑1⩽i,j⩽n=∑i<j+∑i=j+∑j<i\sum_{1\leq i,j\leq n}=\sum_{i<j}+\sum_{i=j}+\sum_{j<i}. En particulier, pour une famille (ai)1⩽i⩽n\left(a_{i}\right)_{1\leq i\leq n},

(∑i=1nai)2=∑i=1nai2+2∑1⩽i<j⩽naiaj\boxed{\left(\sum_{i=1}^{n}a_{i}\right)^{2}=\sum_{i=1}^{n}a_{i}^{2}+2\sum_{1\leq i<j\leq n}a_{i}a_{j}}

car le terme général aiaja_{i}a_{j} est symétrique en (i,j)(i,j).

Figure 1 — Le domaine triangulaire {1⩽i⩽j⩽n}\ens{1\leq i\leq j\leq n} pour n=6n=6 : sommer par colonnes (ii de 11 à jj) ou par lignes (jj de ii à nn).

Méthode — traiter une somme double. dessiner le domaine d’indices, puis choisir l’ordre de sommation pour lequel la somme intérieure se calcule. Si le terme général se factorise en aibja_{i}b_{j} et si le domaine est un rectangle I×JI\times J, la somme double est un produit de deux sommes simples.

Attention

Dans ∑j=1n∑i=1j\sum_{j=1}^{n}\sum_{i=1}^{j}, la borne de la somme intérieure dépend de jj : il est interdit d’échanger les deux ∑\sum sans réécrire les bornes, et le domaine n’étant pas un rectangle, la somme ne se factorise pas.

5Factorielle et coefficients binomiaux

Définition. Pour n∈Nn\in\N,  n!=∏k=1nk\ \displaystyle n!=\prod_{k=1}^{n}k, avec 0!=10!=1 (produit vide). On a (n+1)!=(n+1) n!(n+1)!=(n+1)\,n! pour tout n∈Nn\in\N.

Définition. Pour n∈Nn\in\N et k∈Zk\in\Z, le coefficient binomial (nk)\binom{n}{k} est défini par

(nk)=n!k! (n−k)!si 0⩽k⩽n,(nk)=0si k<0 ou k>n.\binom{n}{k}=\frac{n!}{k!\,(n-k)!}\quad\text{si }0\leq k\leq n,\qquad\qquad \binom{n}{k}=0\quad\text{si }k<0\text{ ou }k>n.

Cette convention est essentielle : elle rend toutes les formules valables sans discussion de bornes.

Propriété. Pour n∈Nn\in\N et k∈Zk\in\Z :

Formulaire
  • (n0)=(nn)=1\displaystyle\binom{n}{0}=\binom{n}{n}=1, (n1)=(nn−1)=n\displaystyle\binom{n}{1}=\binom{n}{n-1}=n, (n2)=n(n−1)2\displaystyle\binom{n}{2}=\frac{n(n-1)}{2} ;
  • symétrie : (nk)=(nn−k)\displaystyle\binom{n}{k}=\binom{n}{n-k} ;
  • formule du pion : k(nk)=n(n−1k−1)\displaystyle k\binom{n}{k}=n\binom{n-1}{k-1} pour 1⩽k⩽n1\leq k\leq n ;
  • passage d’un terme au suivant : (nk)=n−k+1k(nk−1)\displaystyle\binom{n}{k}=\frac{n-k+1}{k}\binom{n}{k-1} pour 1⩽k⩽n1\leq k\leq n.

Théorème — relation de Pascal. Pour tout n∈N∗n\in\N^{*} et tout k∈Zk\in\Z,

(nk)=(n−1k−1)+(n−1k)\boxed{\binom{n}{k}=\binom{n-1}{k-1}+\binom{n-1}{k}}

ou, de façon équivalente, (n+1k)=(nk−1)+(nk)\binom{n+1}{k}=\binom{n}{k-1}+\binom{n}{k} pour n∈Nn\in\N.

Idée de preuve (exigible). Pour 1⩽k⩽n−11\leq k\leq n-1, on met au même dénominateur :

(n−1k−1)+(n−1k)=(n−1)! k+(n−1)! (n−k)k! (n−k)!=n!k! (n−k)!.\binom{n-1}{k-1}+\binom{n-1}{k}=\frac{(n-1)!\,k+(n-1)!\,(n-k)}{k!\,(n-k)!}=\frac{n!}{k!\,(n-k)!}.

Les cas k⩽0k\leq0 et k⩾nk\geq n se vérifient directement grâce à la convention.

Remarque. Par récurrence sur nn, Pascal montre que (nk)∈N\binom{n}{k}\in\N, ce qui n’est pas évident sur la définition par quotient de factorielles.

n\kn\backslash k0123456
01
111
2121
31331
414641
515101051
61615201561

Figure 2 — Le triangle de Pascal : chaque coefficient est la somme des deux situés au-dessus de lui (20=10+1020=10+10).

6Formule du binôme de Newton

Théorème — binôme de Newton. Pour tous a,b∈Ra,b\in\R et tout n∈Nn\in\N,

(a+b)n=∑k=0n(nk)akb n−k=∑k=0n(nk)a n−kbk\boxed{(a+b)^{n}=\sum_{k=0}^{n}\binom{n}{k}a^{k}b^{\,n-k}=\sum_{k=0}^{n}\binom{n}{k}a^{\,n-k}b^{k}}

la seconde écriture s’obtenant de la première par le changement d’indice k↦n−kk\mapsto n-k et la symétrie des (nk)\binom{n}{k}.

Idée de preuve (exigible). Récurrence sur nn ; pour n=0n=0 les deux membres valent 11, et si la formule vaut au rang nn,

(a+b)n+1=∑k=0n(nk)ak+1b n−k+∑k=0n(nk)akb n+1−k:(a+b)^{n+1}=\sum_{k=0}^{n}\binom{n}{k}a^{k+1}b^{\,n-k}+\sum_{k=0}^{n}\binom{n}{k}a^{k}b^{\,n+1-k}:

en posant j=k+1j=k+1 dans la première somme, le coefficient de ajb n+1−ja^{j}b^{\,n+1-j} est (nj−1)+(nj)=(n+1j)\binom{n}{j-1}+\binom{n}{j}=\binom{n+1}{j} par Pascal.

Propriété — conséquences. Pour tout n∈Nn\in\N et tout x∈Rx\in\R :  ∑k=0n(nk)=2n\ \displaystyle\sum_{k=0}^{n}\binom{n}{k}=2^{n}, (1+x)n=∑k=0n(nk)xk\displaystyle(1+x)^{n}=\sum_{k=0}^{n}\binom{n}{k}x^{k}, et ∑k=0n(−1)k(nk)=0\displaystyle\sum_{k=0}^{n}(-1)^{k}\binom{n}{k}=0 dès que n⩾1n\geq1 (cette dernière somme vaut 11 pour n=0n=0).

Attention

La formule du binôme repose sur la commutativité de aa et bb : vraie dans R\R et dans C\C, elle est fausse pour deux matrices qui ne commutent pas. Par ailleurs (a+b)n≠an+bn(a+b)^{n}\neq a^{n}+b^{n}, et (nk)\binom{n}{k} n’est pas nk\frac{n}{k}.

Savoir-faire
  • Manipuler les bornes : compter les termes, découper, translater et retourner un indice sans erreur de 11.
  • Reconnaître et exploiter un télescopage (somme ou produit) ; décomposer une fraction en différence de deux termes consécutifs.
  • Calculer une somme arithmétique, une somme géométrique (en discutant x=1x=1), ∑k\sum k, ∑k2\sum k^{2}, ∑k3\sum k^{3}, et les redémontrer.
  • Intervertir les sommations d’une somme double, notamment sur un domaine triangulaire ; reconnaître un produit de deux sommes.
  • Simplifier une expression de factorielles et de coefficients binomiaux ; utiliser Pascal et la formule du pion ; appliquer le binôme dans les deux sens (développer, mais aussi reconnaître ∑k(nk)xk\sum_{k}\binom{n}{k}x^{k} comme (1+x)n(1+x)^{n}).
Exempledeux calculs types

Découpage. ∑k=520k=∑k=120k−∑k=14k=210−10=200\displaystyle\sum_{k=5}^{20}k=\sum_{k=1}^{20}k-\sum_{k=1}^{4}k=210-10=200 ; contrôle : 1616 termes de moyenne 12,512{,}5. Somme triangulaire. ∑1⩽i⩽j⩽ni=∑j=1n∑i=1ji=∑j=1nj(j+1)2=12(n(n+1)(2n+1)6+n(n+1)2)=n(n+1)(n+2)6\displaystyle\sum_{1\leq i\leq j\leq n}i=\sum_{j=1}^{n}\sum_{i=1}^{j}i=\sum_{j=1}^{n}\frac{j(j+1)}{2}=\frac{1}{2}\left(\frac{n(n+1)(2n+1)}{6}+\frac{n(n+1)}{2}\right)=\frac{n(n+1)(n+2)}{6} ; contrôle en n=2n=2 : 1+1+2=41+1+2=4.

Pièges
  • Compter n−pn-p termes dans ∑k=pn\sum_{k=p}^{n} au lieu de n−p+1n-p+1 ; oublier d’ajuster les bornes lors d’un changement d’indice.
  • Réutiliser la lettre de l’indice muet à l’extérieur du ∑\sum, ou employer le même indice dans deux ∑\sum emboîtés (collision d’indices).
  • Sortir de ∑k\sum_{k} un facteur dépendant de kk ; écrire ∑akbk=(∑ak)(∑bk)\sum a_{k}b_{k}=\left(\sum a_{k}\right)\left(\sum b_{k}\right) ; appliquer ∑k=0nxk=1−xn+11−x\sum_{k=0}^{n}x^{k}=\frac{1-x^{n+1}}{1-x} sans écarter le cas x=1x=1.
  • Échanger deux ∑\sum emboîtés en gardant les bornes ∑j=1n∑i=1j\sum_{j=1}^{n}\sum_{i=1}^{j} telles quelles.
  • Écrire (nk)\binom{n}{k} avec kk hors de ⟦0 ;n⟧\intent{0}{n} en oubliant que la convention le rend nul — ou, à l’inverse, croire que n!k!(n−k)!\frac{n!}{k!(n-k)!} a un sens dans ce cas.
  • Appliquer le binôme à des objets qui ne commutent pas (à retenir pour le calcul matriciel).

Exercices, contrôles et sujets

Les énoncés sont en accès libre, à télécharger en PDF.

1

Exercices de base

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Les bases : bornes et indices, télescopage, sommes usuelles, sommes doubles, binôme

12 exercicesniveau Difficulté 1 sur 3 à Difficulté 2 sur 3durée conseillée : 2 hsans calculatrice

  1. Premiers calculsDifficulté 1 sur 3
  2. Changements d’indiceDifficulté 1 sur 3
  3. TélescopagesDifficulté 1 sur 3
  4. Sommes usuellesDifficulté 1 sur 3
  5. Deux démonstrations du coursDifficulté 2 sur 3
  6. Somme géométrique et factorisation de an−bna^{n}-b^{n}Difficulté 1 sur 3
  7. Sommes doublesDifficulté 2 sur 3
  8. Le carré d’une sommeDifficulté 2 sur 3
  9. FactoriellesDifficulté 1 sur 3
  10. Coefficients binomiaux et triangle de PascalDifficulté 1 sur 3
  11. Formule du binômeDifficulté 2 sur 3
  12. Deux sommes binomialesDifficulté 2 sur 3
2

Exercices d'application

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Application : télescopages construits, interversions, identités binomiales

9 exercicesniveau Difficulté 2 sur 3durée conseillée : 3 hsans calculatrice

  1. Télescopages à construireDifficulté 2 sur 3
  2. La somme ∑k xk\sum k\,x^{k} par interversionDifficulté 2 sur 3
  3. Minimum, maximum et distanceDifficulté 2 sur 3
  4. Sommer les sommes partiellesDifficulté 2 sur 3
  5. Sommes binomiales pondéréesDifficulté 2 sur 3
  6. Une colonne du triangle de PascalDifficulté 2 sur 3
  7. ProduitsDifficulté 2 sur 3
  8. Trois sommes doublesDifficulté 2 sur 3
  9. Une somme alternée partielleDifficulté 2 sur 3
3

Interrogation A

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Durée : 1 h — sans document ni calculatrice

3 exercicesnoté sur 20niveau Difficulté 1 sur 3 à Difficulté 2 sur 3la rédaction est évaluée

  1. Questions de cours5 ptsDifficulté 1 sur 3
  2. Trois calculs7 ptsDifficulté 2 sur 3
  3. Autour de la formule du binôme8 ptsDifficulté 2 sur 3
4

Interrogation B

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Durée : 1 h — sans document ni calculatrice

3 exercicesnoté sur 20niveau Difficulté 2 sur 3la rédaction est évaluée

  1. Questions de cours5 ptsDifficulté 2 sur 3
  2. Trois calculs7 ptsDifficulté 2 sur 3
  3. Le coefficient binomial central8 ptsDifficulté 2 sur 3
5

Approfondissement

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Sommes de puissances, Lagrange et Cauchy-Schwarz, Abel, Vandermonde

7 exercicesniveau Difficulté 3 sur 3durée conseillée : 4 hsans calculatrice

  1. Les sommes de puissancesDifficulté 3 sur 3
  2. Identité de Lagrange et inégalité de Cauchy-SchwarzDifficulté 3 sur 3
  3. La transformation d’Abel (hors programme — pour aller plus loin)Difficulté 3 sur 3
  4. L’identité de VandermondeDifficulté 3 sur 3
  5. Un produit remarquableDifficulté 3 sur 3
  6. Deux sommes triangulaires de quotientsDifficulté 3 sur 3
  7. Le plus grand coefficient d’une ligne du triangle de PascalDifficulté 3 sur 3
6

DS type concours

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Sommes de puissances et triangle de Pascal

durée : 3 hnoté sur 20quatre parties enchaînéescalculatrice interdite

7

Planche de colle

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Une question de cours et quatre exercices d’oral indépendants

4 exercicesniveaux Difficulté 1 sur 3, Difficulté 2 sur 3, Difficulté 2 sur 3, Difficulté 3 sur 3environ 20 min chacunsans calculatrice

  1. Une somme et un produitDifficulté 1 sur 3
  2. Une somme double avec un minimumDifficulté 2 sur 3
  3. Deux sommes binomiales pondéréesDifficulté 2 sur 3
  4. Les sommes partielles de la série harmoniqueDifficulté 3 sur 3

Prépa · Mathématiques : les 26 chapitres

  1. Logique et raisonnement
  2. Ensembles et applications
  3. Sommes et produits
  4. Inégalités et trigonométrie
  5. Nombres complexes
  6. Fonctions usuelles
  7. Primitives et équations différentielles
  8. Nombres réels et suites numériques
  9. Limites et continuité
  10. Dérivabilité et convexité
  11. Arithmétique des entiers relatifs
  12. Structures algébriques usuelles
  13. Calcul matriciel
  14. Polynômes et fractions rationnelles
  15. Analyse asymptotique
  16. Espaces vectoriels
  17. Dimension et applications linéaires
  18. Matrices et applications linéaires
  19. Groupe symétrique
  20. Déterminants
  21. Intégration
  22. Dénombrement
  23. Probabilités
  24. Espaces préhilbertiens
  25. Séries et familles sommables
  26. Fonctions de deux variables