Sr Examen

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Suma de la serie 4^n*factorial(n)^2*x^n/((e^(3*n+1)*factorial(2*n)))



=

Solución

Ha introducido [src]
  oo                 
____                 
\   `                
 \        n   2  n   
  \      4 *n! *x    
   )  ---------------
  /    3*n + 1       
 /    E       *(2*n)!
/___,                
n = 0                
$$\sum_{n=0}^{\infty} \frac{x^{n} 4^{n} n!^{2}}{e^{3 n + 1} \left(2 n\right)!}$$
Sum(((4^n*factorial(n)^2)*x^n)/((E^(3*n + 1)*factorial(2*n))), (n, 0, oo))
Radio de convergencia de la serie de potencias
Se da una serie:
$$\frac{x^{n} 4^{n} n!^{2}}{e^{3 n + 1} \left(2 n\right)!}$$
Es la serie del tipo
$$a_{n} \left(c x - x_{0}\right)^{d n}$$
- serie de potencias.
El radio de convergencia de la serie de potencias puede calcularse por la fórmula:
$$R^{d} = \frac{x_{0} + \lim_{n \to \infty} \left|{\frac{a_{n}}{a_{n + 1}}}\right|}{c}$$
En nuestro caso
$$a_{n} = \frac{4^{n} e^{- 3 n - 1} n!^{2}}{\left(2 n\right)!}$$
y
$$x_{0} = 0$$
,
$$d = 1$$
,
$$c = 1$$
entonces
$$R = \lim_{n \to \infty}\left(4^{n} 4^{- n - 1} e^{- 3 n - 1} e^{3 n + 4} \left|{\frac{\left(2 n + 2\right)!}{\left(2 n\right)! \left(n + 1\right)!^{2}}}\right| n!^{2}\right)$$
Tomamos como el límite
hallamos
$$R^{1} = e^{3}$$
$$R^{1} = 20.0855369231877$$
$$R = 20.0855369231877$$
Respuesta [src]
//                 ___     /  ___  -3/2\  -3/2                 \    
||      1        \/ x *asin\\/ x *e    /*e               -3    |    
||- ---------- + -----------------------------  for |x|*e   < 1|    
||          -3                      3/2                        |    
||  -1 + x*e             /       -3\                           |    
||                       \1 - x*e  /                           |    
||                                                             |    
||             oo                                              |  -1
|<           ____                                              |*e  
||           \   `                                             |    
||            \     n  n   2  -3*n                             |    
||             \   4 *x *n! *e                                 |    
||             /   ---------------                 otherwise   |    
||            /         (2*n)!                                 |    
||           /___,                                             |    
||           n = 0                                             |    
\\                                                             /    
$$\frac{\begin{cases} \frac{\sqrt{x} \operatorname{asin}{\left(\frac{\sqrt{x}}{e^{\frac{3}{2}}} \right)}}{\left(- \frac{x}{e^{3}} + 1\right)^{\frac{3}{2}} e^{\frac{3}{2}}} - \frac{1}{\frac{x}{e^{3}} - 1} & \text{for}\: \frac{\left|{x}\right|}{e^{3}} < 1 \\\sum_{n=0}^{\infty} \frac{4^{n} x^{n} e^{- 3 n} n!^{2}}{\left(2 n\right)!} & \text{otherwise} \end{cases}}{e}$$
Piecewise((-1/(-1 + x*exp(-3)) + sqrt(x)*asin(sqrt(x)*exp(-3/2))*exp(-3/2)/(1 - x*exp(-3))^(3/2), |x|*exp(-3) < 1), (Sum(4^n*x^n*factorial(n)^2*exp(-3*n)/factorial(2*n), (n, 0, oo)), True))*exp(-1)

    Ejemplos de hallazgo de la suma de la serie