[Maths] Somme exposants 2
Forum Etudes / Travail : [Maths] Somme exposants 2
Salut,
En calculant la complexité d'un algo (en version naïve) pour un futur logiciel GPL, j'ai remarqué que Somme[i=0 à n]( 2^i ) = 2^(n+1) - 1
où ^ est l'exposant.
ça se démontre très facilement par récurrence, mais existe-il une démonstration sans connaître d'avance le résultat ?
c'est équivalent à la suite:
U0 = 1
Un+1 = Un + 2^(n+1) pour n entier > 0
Voilà, sinon, pour info, la complexité de mon algo était:
Somme[i=1 à n] ( 2^i (2^n - 2^(n-i) + 1) 2^(n-i) ) = o( n 2^n ) quand n est grand.
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Bonjour,
Notons S la somme :
- calcule 2*S-S...cette somme se simplifie d'elle meme (telescopage)
d'une maniere générale, pour trouver somme(q^i) il faut calculer q*S-S
Salut,
Somme[i=0 à n]( 2^i ) c'est tout simplement la somme d'une suite géométrique de raison 2 :
premier terme * ((1-raison^(nbre de terme))/(1-raison))
Merci pour vos réponses.
Abel_b, tu n'aurais pas une démo plus élégante? parce que c'est finalement comme la récurence, tu pars finalement d'un calcul prédéfini ![]()
Darksniper, on peut généraliser si tu veux aux suites géométriques, mais pour démontrer le calcul des sommes d'une suite géométrique, je ne vois que la récurence (où on pars d'un calcul prédéfini) ou la somme qu'à indiqué abel_b (où on pars aussi d'un calcul prédéfini).
On est obligé de passer par un tel calcul ? ça m'étonnerait que d'autres méthodes n'aient pas été utilisées ![]()
PS: je sais que mathématiquement, ces démos sont exactes. Je me posais juste la question d'une résolution sans astuce ![]()
Message édité par CRicky le 27-10-2007 à 16:00:30
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Répondre à CRicky
Ce n'est pas une recurrence que je fais :
Soit S=sum(i=0,n ; q^i)=1+sum(i=1,n ; q^i) avec q<>1
alors q*S=sum(i=0,n,q^(i+1))=sum(i=1,n+1,q^i)=sum(i=1,n,q^i)+q^(n+1)
Donc qS-S=q^(n+1)-1 donc S=[q^(n+1)-1]/[q-1]
Y a pas plus direct comme méthode, et il n'y a aucune récurrence.
PS : il n'y a aucune astuce, la démo est assez naturelle car on se débrouille pour que la 2e somme soit "décallée" d'un cran par rapport à la premiere pour qu'en soustrayant les 2, on élimine tous les termes "du milieu" afin de ne garder que le premier et le dernier terme...
Message édité par abel_b le 27-10-2007 à 17:02:13
Répondre à abel_b
Oui, c'est vrai que trouver un décalage est assez simple
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