Sr Examen

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



=

Solución

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

    Ejemplos de hallazgo de la suma de la serie