Sr Examen

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Suma de la serie ((-1)^(n+1))*(4x)^(2n)



=

Solución

Ha introducido [src]
  oo                    
 ___                    
 \  `                   
  \       n + 1      2*n
  /   (-1)     *(4*x)   
 /__,                   
n = 1                   
$$\sum_{n=1}^{\infty} \left(-1\right)^{n + 1} \left(4 x\right)^{2 n}$$
Sum((-1)^(n + 1)*(4*x)^(2*n), (n, 1, oo))
Radio de convergencia de la serie de potencias
Se da una serie:
$$\left(-1\right)^{n + 1} \left(4 x\right)^{2 n}$$
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
$$a_{n} = \left(-1\right)^{n + 1}$$
y
$$x_{0} = 0$$
,
$$d = 2$$
,
$$c = 4$$
entonces
$$R^{2} = \frac{\lim_{n \to \infty} 1}{4}$$
Tomamos como el límite
hallamos
$$R^{2} = \frac{1}{4}$$
$$R = 0.5$$
Respuesta [src]
 //             2                        \
 ||        -16*x                 | 2|    |
 ||      ---------        for 16*|x | < 1|
 ||              2                       |
 ||      1 + 16*x                        |
 ||                                      |
-|<  oo                                  |
 || ___                                  |
 || \  `                                 |
 ||  \       n  2*n  2*n                 |
 ||  /   (-1) *4   *x        otherwise   |
 || /__,                                 |
 \\n = 1                                 /
$$- \begin{cases} - \frac{16 x^{2}}{16 x^{2} + 1} & \text{for}\: 16 \left|{x^{2}}\right| < 1 \\\sum_{n=1}^{\infty} \left(-1\right)^{n} 4^{2 n} x^{2 n} & \text{otherwise} \end{cases}$$
-Piecewise((-16*x^2/(1 + 16*x^2), 16*|x^2| < 1), (Sum((-1)^n*4^(2*n)*x^(2*n), (n, 1, oo)), True))

    Ejemplos de hallazgo de la suma de la serie