Sr Examen

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Suma de la serie (2^n(x+3)^(n))/(2n+1)



=

Solución

Ha introducido [src]
  oo             
____             
\   `            
 \     n        n
  \   2 *(x + 3) 
  /   -----------
 /      2*n + 1  
/___,            
n = 1            
$$\sum_{n=1}^{\infty} \frac{2^{n} \left(x + 3\right)^{n}}{2 n + 1}$$
Sum((2^n*(x + 3)^n)/(2*n + 1), (n, 1, oo))
Radio de convergencia de la serie de potencias
Se da una serie:
$$\frac{2^{n} \left(x + 3\right)^{n}}{2 n + 1}$$
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
$$a_{n} = \frac{1}{2 n + 1}$$
y
$$x_{0} = -6$$
,
$$d = 1$$
,
$$c = 2$$
entonces
$$R = \frac{-6 + \lim_{n \to \infty}\left(\frac{2 n + 3}{2 n + 1}\right)}{2}$$
Tomamos como el límite
hallamos
$$R^{1} = - \frac{5}{2}$$
$$R = -2.5$$
Respuesta [src]
/          /                      /  _________\\                              
|/    2*x\ |      3        3*atanh\\/ 6 + 2*x /|                              
||2 + ---|*|- --------- + ---------------------|  for And(x >= -7/2, x < -5/2)
|\     3 / |  2*(3 + x)               _________|                              
|          \              2*(3 + x)*\/ 6 + 2*x /                              
|                                                                             
|                 oo                                                          
<               ____                                                          
|               \   `                                                         
|                \     n        n                                             
|                 \   2 *(3 + x)                                              
|                 /   -----------                          otherwise          
|                /      1 + 2*n                                               
|               /___,                                                         
\               n = 1                                                         
$$\begin{cases} \left(\frac{2 x}{3} + 2\right) \left(- \frac{3}{2 \left(x + 3\right)} + \frac{3 \operatorname{atanh}{\left(\sqrt{2 x + 6} \right)}}{2 \left(x + 3\right) \sqrt{2 x + 6}}\right) & \text{for}\: x \geq - \frac{7}{2} \wedge x < - \frac{5}{2} \\\sum_{n=1}^{\infty} \frac{2^{n} \left(x + 3\right)^{n}}{2 n + 1} & \text{otherwise} \end{cases}$$
Piecewise(((2 + 2*x/3)*(-3/(2*(3 + x)) + 3*atanh(sqrt(6 + 2*x))/(2*(3 + x)*sqrt(6 + 2*x))), (x >= -7/2)∧(x < -5/2)), (Sum(2^n*(3 + x)^n/(1 + 2*n), (n, 1, oo)), True))

    Ejemplos de hallazgo de la suma de la serie