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ExerciceMaths Sup – MPSI, chapitre 3 — Calcul algébrique · Sommes doubles

Exercice 19

Calcul

Soit n∈ℕ∗n \in \mathbb{N}^{*} et xx un réel strictement positif. Simplifier les produits suivants. ∏1⩽i,j⩽nxi+j,∏1⩽i,j⩽ni j,∏1⩽i,j⩽nij.\prod_{1 \leqslant i, j \leqslant n} x^{i+j}, \qquad \prod_{1 \leqslant i, j \leqslant n} i^{\,j}, \qquad \prod_{1 \leqslant i, j \leqslant n} ij.

Corrigé

Le produit d'exponentielles de même base est l'exponentielle de la somme des exposants, ce qui ramène les deux premiers produits à des sommes doubles. Pour le troisième, on sépare les facteurs. ∏1⩽i,j⩽nxi+j=x∑(i+j)=xn2(n+1),∏i=1n∏j=1ni j=∏i=1ni n(n+1)/2.\prod_{1 \leqslant i,j \leqslant n} x^{i+j} = x^{\sum (i+j)} = x^{n^{2}(n+1)}, \qquad \prod_{i=1}^{n} \prod_{j=1}^{n} i^{\,j} = \prod_{i=1}^{n} i^{\,n(n+1)/2}.

xn2(n+1)(n!)n(n+1)/2(n!)2n\boxed{x^{n^{2}(n+1)} \qquad (n!)^{n(n+1)/2} \qquad (n!)^{2n}} Dans le dernier, chaque ii apparaît nn fois, de même que chaque jj : ∏i,jij=(∏ii)n(∏jj)n\prod_{i,j} ij = \big(\prod_{i} i\big)^{n} \big(\prod_{j} j\big)^{n}.

Dans l'édifice

Thèmes

sommes doubles, produits

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