求幂级数∑(∞,n=1)n(n+1)x^n的在其收敛域的和函数
2个回答
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设其和函数为f(x),xf(x)就变成(x^n+1)/n+1的幂级数,对新的幂级数逐项求导。
显然由比bai值审敛法易知其收敛域为(-1,1)
∑du(n+1)/n(x^n)=∑(1+1/n)*x^n=∑x^n+∑(1/n)*x^n=x/(1-x)+∑(1/n)*x^n
令f(x)=∑(1/n)*x^n
则f′(x)=∑x^(n-1)=1/(1-x)
所以f(x)=∫(上daox,下0)1/(1-x)
dx
=-ln(1-x)
所以
∑(n+1)/n(x^n)=x/(1-x)-ln(1-x)
扩展资料:
数项级数式(4)可能收敛,也可能发散。如果数项级数式(4)是收敛的,称为函数项级数(1)的收敛点;如果数项级数式(4)是发散的,称为函数项级数(1)的发散点。函数项级数式(1)的所有收敛点的集合称为其收敛域,所有发散点的集合称为其发散域。
对于收敛域上的每一个数x,函数项级数(1)都是一个收敛的常数项级数,因而有一确定的和。因此,在收敛域上函数项级数的和是x的函数,称为函数项级数的和函数,记作s(x)。
参考资料来源:百度百科-幂级数
帕剌斯
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后项比前项的绝对值的极限=|x|
收敛域:|x|<1
级数∑(n=1,∞)x^(n+1)=x^2/(1-x)=-1-x+1/(1-x)
两边求导: ∑(n=1,∞)(n+1)x^(n)=x^2/(1-x)=-1+1/(1-x)^2
再求导: ∑(n=1,∞)n(n+1)x^(n-1)=x^2/(1-x)=2/(1-x)^3
所以:∑(n=1,∞)n(n+1)x^(n)=2x/(1-x)^3 |x|<1
收敛域:|x|<1
级数∑(n=1,∞)x^(n+1)=x^2/(1-x)=-1-x+1/(1-x)
两边求导: ∑(n=1,∞)(n+1)x^(n)=x^2/(1-x)=-1+1/(1-x)^2
再求导: ∑(n=1,∞)n(n+1)x^(n-1)=x^2/(1-x)=2/(1-x)^3
所以:∑(n=1,∞)n(n+1)x^(n)=2x/(1-x)^3 |x|<1
追问
麻烦再问一下,答案第三行级数∑(n=1,∞)x^(n+1)为什么等于x^2/(1-x)????
追答
首项x^2 ,公比x的等比级数求和
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