Sr Examen

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



=

Solución

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

    Ejemplos de hallazgo de la suma de la serie