Sr Examen

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cos(pi*n^2/(n+1))/log(n)^2

Suma de la serie cos(pi*n^2/(n+1))/log(n)^2



=

Solución

Ha introducido [src]
  oo             
_____            
\    `           
 \        /    2\
  \       |pi*n |
   \   cos|-----|
    )     \n + 1/
   /   ----------
  /        2     
 /      log (n)  
/____,           
n = 1            
$$\sum_{n=1}^{\infty} \frac{\cos{\left(\frac{\pi n^{2}}{n + 1} \right)}}{\log{\left(n \right)}^{2}}$$
Sum(cos((pi*n^2)/(n + 1))/log(n)^2, (n, 1, oo))
Radio de convergencia de la serie de potencias
Se da una serie:
$$\frac{\cos{\left(\frac{\pi n^{2}}{n + 1} \right)}}{\log{\left(n \right)}^{2}}$$
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
$$a_{n} = \frac{\cos{\left(\frac{\pi n^{2}}{n + 1} \right)}}{\log{\left(n \right)}^{2}}$$
y
$$x_{0} = 0$$
,
$$d = 0$$
,
$$c = 1$$
entonces
$$1 = \lim_{n \to \infty}\left(\log{\left(n + 1 \right)}^{2} \left|{\frac{\cos{\left(\frac{\pi n^{2}}{n + 1} \right)}}{\log{\left(n \right)}^{2} \cos{\left(\frac{\pi \left(n + 1\right)^{2}}{n + 2} \right)}}}\right|\right)$$
Tomamos como el límite
hallamos
$$R^{0} = \lim_{n \to \infty}\left(\log{\left(n + 1 \right)}^{2} \left|{\frac{\cos{\left(\frac{\pi n^{2}}{n + 1} \right)}}{\log{\left(n \right)}^{2} \cos{\left(\frac{\pi \left(n + 1\right)^{2}}{n + 2} \right)}}}\right|\right)$$
Velocidad de la convergencia de la serie
Respuesta [src]
  oo             
_____            
\    `           
 \        /    2\
  \       |pi*n |
   \   cos|-----|
    )     \1 + n/
   /   ----------
  /        2     
 /      log (n)  
/____,           
n = 1            
$$\sum_{n=1}^{\infty} \frac{\cos{\left(\frac{\pi n^{2}}{n + 1} \right)}}{\log{\left(n \right)}^{2}}$$
Sum(cos(pi*n^2/(1 + n))/log(n)^2, (n, 1, oo))
Gráfico
Suma de la serie cos(pi*n^2/(n+1))/log(n)^2

    Ejemplos de hallazgo de la suma de la serie