Sr Examen

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Suma de la serie ((x^2+50)/15*x)^n



=

Solución

Ha introducido [src]
  oo              
____              
\   `             
 \               n
  \   / 2       \ 
   )  |x  + 50  | 
  /   |-------*x| 
 /    \   15    / 
/___,             
n = 1             
$$\sum_{n=1}^{\infty} \left(x \frac{x^{2} + 50}{15}\right)^{n}$$
Sum((((x^2 + 50)/15)*x)^n, (n, 1, oo))
Radio de convergencia de la serie de potencias
Se da una serie:
$$\left(x \frac{x^{2} + 50}{15}\right)^{n}$$
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
$$a_{n} = \left(x \left(\frac{x^{2}}{15} + \frac{10}{3}\right)\right)^{n}$$
y
$$x_{0} = 0$$
,
$$d = 0$$
,
$$c = 1$$
entonces
$$1 = \lim_{n \to \infty} \left|{\left(x \left(\frac{x^{2}}{15} + \frac{10}{3}\right)\right)^{n} \left(x \left(\frac{x^{2}}{15} + \frac{10}{3}\right)\right)^{- n - 1}}\right|$$
Tomamos como el límite
hallamos
$$R^{0} = \frac{15 \operatorname{sign}{\left(\frac{1}{x^{3} + 50 x} \right)}}{x^{3} + 50 x}$$
$$R^{0} = \frac{15 \operatorname{sign}{\left(\frac{1}{x^{3} + 50 x} \right)}}{x^{3} + 50 x}$$
Respuesta [src]
/      /      2\           |  /      2\|    
|    x*\50 + x /           |x*\50 + x /|    
|--------------------  for ------------- < 1
|   /      /      2\\            15         
|   |    x*\50 + x /|                       
|15*|1 - -----------|                       
|   \         15    /                       
|                                           
|   oo                                      
< ____                                      
| \   `                                     
|  \               n                        
|   \   / 3       \                         
|    )  |x    10*x|          otherwise      
|   /   |-- + ----|                         
|  /    \15    3  /                         
| /___,                                     
| n = 1                                     
\                                           
$$\begin{cases} \frac{x \left(x^{2} + 50\right)}{15 \left(- \frac{x \left(x^{2} + 50\right)}{15} + 1\right)} & \text{for}\: \frac{\left|{x \left(x^{2} + 50\right)}\right|}{15} < 1 \\\sum_{n=1}^{\infty} \left(\frac{x^{3}}{15} + \frac{10 x}{3}\right)^{n} & \text{otherwise} \end{cases}$$
Piecewise((x*(50 + x^2)/(15*(1 - x*(50 + x^2)/15)), Abs(x*(50 + x^2))/15 < 1), (Sum((x^3/15 + 10*x/3)^n, (n, 1, oo)), True))

    Ejemplos de hallazgo de la suma de la serie