Sr Examen

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



=

Solución

Ha introducido [src]
  oo                
____                
\   `               
 \        n        n
  \   (-2) *(x - 1) 
  /   --------------
 /       2*n + 1    
/___,               
n = 0               
$$\sum_{n=0}^{\infty} \frac{\left(-2\right)^{n} \left(x - 1\right)^{n}}{2 n + 1}$$
Sum(((-2)^n*(x - 1)^n)/(2*n + 1), (n, 0, oo))
Radio de convergencia de la serie de potencias
Se da una serie:
$$\frac{\left(-2\right)^{n} \left(x - 1\right)^{n}}{2 n + 1}$$
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
$$a_{n} = \frac{1}{2 n + 1}$$
y
$$x_{0} = -2$$
,
$$d = 1$$
,
$$c = -2$$
entonces
$$R = - \frac{-2 + \lim_{n \to \infty}\left(\frac{2 n + 3}{2 n + 1}\right)}{2}$$
Tomamos como el límite
hallamos
$$R^{1} = \frac{1}{2}$$
$$R = 0.5$$
Respuesta [src]
/     /  __________\                              
| atan\\/ -2 + 2*x /                              
| ------------------    for And(x <= 3/2, x > 1/2)
|      __________                                 
|    \/ -2 + 2*x                                  
|                                                 
|  oo                                             
<____                                             
|\   `                                            
| \        n         n                            
|  \   (-2) *(-1 + x)                             
|  /   ---------------          otherwise         
| /        1 + 2*n                                
|/___,                                            
\n = 0                                            
$$\begin{cases} \frac{\operatorname{atan}{\left(\sqrt{2 x - 2} \right)}}{\sqrt{2 x - 2}} & \text{for}\: x \leq \frac{3}{2} \wedge x > \frac{1}{2} \\\sum_{n=0}^{\infty} \frac{\left(-2\right)^{n} \left(x - 1\right)^{n}}{2 n + 1} & \text{otherwise} \end{cases}$$
Piecewise((atan(sqrt(-2 + 2*x))/sqrt(-2 + 2*x), (x <= 3/2)∧(x > 1/2)), (Sum((-2)^n*(-1 + x)^n/(1 + 2*n), (n, 0, oo)), True))

    Ejemplos de hallazgo de la suma de la serie