Sr Examen

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Suma de la serie ((r-k)!*(s-k)!)/(((x-k)!)^2*k!)



=

Solución

Ha introducido [src]
  oo                   
____                   
\   `                  
 \    (r - k)!*(s - k)!
  \   -----------------
  /              2     
 /       (x - k)! *k!  
/___,                  
k = 0                  
$$\sum_{k=0}^{\infty} \frac{\left(- k + r\right)! \left(- k + s\right)!}{k! \left(- k + x\right)!^{2}}$$
Sum((factorial(r - k)*factorial(s - k))/((factorial(x - k)^2*factorial(k))), (k, 0, oo))
Radio de convergencia de la serie de potencias
Se da una serie:
$$\frac{\left(- k + r\right)! \left(- k + s\right)!}{k! \left(- k + x\right)!^{2}}$$
Es la serie del tipo
$$a_{k} \left(c x - x_{0}\right)^{d k}$$
- serie de potencias.
El radio de convergencia de la serie de potencias puede calcularse por la fórmula:
$$R^{d} = \frac{x_{0} + \lim_{k \to \infty} \left|{\frac{a_{k}}{a_{k + 1}}}\right|}{c}$$
En nuestro caso
$$a_{k} = \frac{\left(- k + r\right)! \left(- k + s\right)!}{k! \left(- k + x\right)!^{2}}$$
y
$$x_{0} = 0$$
,
$$d = 0$$
,
$$c = 1$$
entonces
$$1 = \lim_{k \to \infty} \left|{\frac{\left(k + 1\right)! \left(- (k - r)\right)! \left(- (k - s)\right)! \left(- (k - x + 1)\right)!^{2}}{k! \left(- (k - x)\right)!^{2} \left(- (k - r + 1)\right)! \left(- (k - s + 1)\right)!}}\right|$$
Tomamos como el límite
hallamos
$$R^{0} = \lim_{k \to \infty} \left|{\frac{\left(k + 1\right)! \left(- (k - r)\right)! \left(- (k - s)\right)! \left(- (k - x + 1)\right)!^{2}}{k! \left(- (k - x)\right)!^{2} \left(- (k - r + 1)\right)! \left(- (k - s + 1)\right)!}}\right|$$
Respuesta [src]
                            _              
                           |_  /-x, -x |  \
Gamma(1 + r)*Gamma(1 + s)* |   |       | 1|
                          2  2 \-r, -s |  /
-------------------------------------------
                    2                      
               Gamma (1 + x)               
$$\frac{\Gamma\left(r + 1\right) \Gamma\left(s + 1\right) {{}_{2}F_{2}\left(\begin{matrix} - x, - x \\ - r, - s \end{matrix}\middle| {1} \right)}}{\Gamma^{2}\left(x + 1\right)}$$
gamma(1 + r)*gamma(1 + s)*hyper((-x, -x), (-r, -s), 1)/gamma(1 + x)^2

    Ejemplos de hallazgo de la suma de la serie