幂级数求和函数的思路步骤是什么
常用函数展开成的幂级数,如e的x次方,1/1+x,sinx,cosx等,将要求的幂级数向熟悉的几个形式转换,一般答案是几个常用和函数的变形或组合。(注意n从几开始取值,少了哪几项,巧妙变换n的初始值,运用等比数列的求和公式等等)。
x^2n/2^n=(x²/2)^n,令x²/2=t,级数求和来就变为Σt^n=1/(1-t),再代回x,就得出图中结果。
这两个级数都用到一个公式:Σx^n=1/(1-x),这里n是从0开始,到∞;当指数为n-1的时候,
n就从1开始。
扩展资料:
幂函数的性质:
一、当α为整数时,α的正负性和奇偶性决定了函数的单调性:
1、当α为正奇数时,图像在定义域为R内单调递专增。
2、当α为正偶数时,图像在定义域为第二象限内单调递减,在第一象限内单调递增。
3、当α为负奇数时,图像在第一三象限各象限内单调递减(但不能说在定义域R内单调递减)。
4、当α为负偶数时,图像在第二象限上单调递增,在第一象限内单调递减。
先求出幂级数的收敛半径,收敛区间,如果幂级数有n、(n+1)等系数时,需要先将级数逐项积分,约掉这些系数,就可能化为几何级数了,求其和。当然,与积分对应的,一定记得将来对这个级数的和再求导数。
同理,如果幂级数有 1/n、1/(n+1)等系数时,需要先将级数逐项求导,也是为了约掉这些系数,化为几何级数,然后求其和。只是将来对这个级数的和再求积分。
几何含义
函数与不等式和方程存在联系(初等函数)。令函数值等于零,从几何角度看,对应的自变量的值就是图像与X轴的交点的横坐标;从代数角度看,对应的自变量是方程的解。另外,把函数的表达式(无表达式的函数除外)中的“=”换成“<”或“>”,再把“Y”换成其它代数式,函数就变成了不等式,可以求自变量的范围。
2、根据系数,绝对先积分还是先求导:
如果系数与x的各次幂是乘积的形式,就先积分;
如果系数与x的各次幂是相除的形式,就先求导。
3、无论先积分,还是先求导,如果还有系数,继续上面的方法。
重复2的方法,直到系数统统消失。
4、此时的级数变为无穷等比级数,在收敛域内反向运用求和公式:
S=a1/(1-r),a1是首项,r是公比。
5、将2的方法反向运用,也就是按照前面的或求导、或积分的次序,
逐步逐步反向或积分、或求导。最后得到结果。
特别注意的是:
1、积分后求导,只要从0积分到x,然后求导,就不会出现常数误差;
2、求导后积分,就会出现常数差的问题,要特别注意积分限的确定。
另外的特例就是:
1、用简单的求和符号运算就能得到结果,一般不会超出等差、等比数列的范围;
2、就是利用特殊的已知的级数,套用即可。如果没有这些知识,用上面的5点也够了。
总而言之,多解题才有悟性。
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