求幂函数n从1到无穷,(-1)^(n-1)x^n/n的和函数
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用课本提供的方法,后一项的系数除以前一项的系数的绝对值的极限为1.则r=1/1=1.即收敛半径为1.然后讨论端点的收敛性,当x=1时,级数为交错调和级数,收敛,当x=-1时,为调和级数,发散。收敛域为(-1,1】.
和函数:s(x)=∞∑(n=1)(-1)^n/n*x^n,
对s(x)求导,
有s`(x)=∞∑(n=1)(-1)^n*x^(n-1),右边为等比级数,公比为-x。则右边=-1/(1+x)。
对s`(x)积分(从0到x),得到s(x)=-ln(x+1)
和函数:s(x)=∞∑(n=1)(-1)^n/n*x^n,
对s(x)求导,
有s`(x)=∞∑(n=1)(-1)^n*x^(n-1),右边为等比级数,公比为-x。则右边=-1/(1+x)。
对s`(x)积分(从0到x),得到s(x)=-ln(x+1)
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先求其收敛半径R=[lim(1/n)^(1/n)]^(-1)=1
∴x∈(-1,1)时,有S(x)=∑[(-1)^(n-1)]x^n/n
则S'(x)=∑{[(-1)^n]x^n/n}'=∑[(-1)^(n-1)]x^(n-1)
=∑(-x)^(n-1)=1/(1+x)
∴S(x)=∫S'(x)=ln(1+x),x∈(-1,1)
最后再考虑端点。
显然x=1时,该级数变为Leibniz级数,从而收敛
而x=-1时,该级数为调和级数的-1倍,从而发散
所以综上知S(x)=ln(1+x),x∈(-1,1]
∴x∈(-1,1)时,有S(x)=∑[(-1)^(n-1)]x^n/n
则S'(x)=∑{[(-1)^n]x^n/n}'=∑[(-1)^(n-1)]x^(n-1)
=∑(-x)^(n-1)=1/(1+x)
∴S(x)=∫S'(x)=ln(1+x),x∈(-1,1)
最后再考虑端点。
显然x=1时,该级数变为Leibniz级数,从而收敛
而x=-1时,该级数为调和级数的-1倍,从而发散
所以综上知S(x)=ln(1+x),x∈(-1,1]
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