Sr Examen

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Suma de la serie (x-3)^n/(2n-1)*2n



=

Solución

Ha introducido [src]
  oo              
____              
\   `             
 \           n    
  \   (x - 3)     
  /   --------*2*n
 /    2*n - 1     
/___,             
n = 1             
$$\sum_{n=1}^{\infty} n 2 \frac{\left(x - 3\right)^{n}}{2 n - 1}$$
Sum((((x - 3)^n/(2*n - 1))*2)*n, (n, 1, oo))
Radio de convergencia de la serie de potencias
Se da una serie:
$$n 2 \frac{\left(x - 3\right)^{n}}{2 n - 1}$$
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
$$a_{n} = \frac{2 n}{2 n - 1}$$
y
$$x_{0} = 3$$
,
$$d = 1$$
,
$$c = 1$$
entonces
$$R = 3 + \lim_{n \to \infty}\left(\frac{n \left(2 n + 1\right) \left|{\frac{1}{2 n - 1}}\right|}{n + 1}\right)$$
Tomamos como el límite
hallamos
$$R^{1} = 4$$
$$R = 4$$
Respuesta [src]
  //         /                  /  ________\\                  \
  ||         |     1       atanh\\/ -3 + x /|                  |
  ||(-3 + x)*|- -------- + -----------------|  for |-3 + x| < 1|
  ||         |  -8 + 2*x          ________  |                  |
  ||         \                2*\/ -3 + x   /                  |
  ||                                                           |
  ||              oo                                           |
2*|<            ____                                           |
  ||            \   `                                          |
  ||             \              n                              |
  ||              \   n*(-3 + x)                               |
  ||              /   -----------                 otherwise    |
  ||             /      -1 + 2*n                               |
  ||            /___,                                          |
  \\            n = 1                                          /
$$2 \left(\begin{cases} \left(x - 3\right) \left(- \frac{1}{2 x - 8} + \frac{\operatorname{atanh}{\left(\sqrt{x - 3} \right)}}{2 \sqrt{x - 3}}\right) & \text{for}\: \left|{x - 3}\right| < 1 \\\sum_{n=1}^{\infty} \frac{n \left(x - 3\right)^{n}}{2 n - 1} & \text{otherwise} \end{cases}\right)$$
2*Piecewise(((-3 + x)*(-1/(-8 + 2*x) + atanh(sqrt(-3 + x))/(2*sqrt(-3 + x))), |-3 + x| < 1), (Sum(n*(-3 + x)^n/(-1 + 2*n), (n, 1, oo)), True))

    Ejemplos de hallazgo de la suma de la serie