Sr Examen

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



=

Solución

Ha introducido [src]
  oo                    
____                    
\   `                   
 \                     n
  \   (2*n + 1)*(x - 2) 
  /   ------------------
 /         (n + 1)!     
/___,                   
n = 1                   
$$\sum_{n=1}^{\infty} \frac{\left(2 n + 1\right) \left(x - 2\right)^{n}}{\left(n + 1\right)!}$$
Sum(((2*n + 1)*(x - 2)^n)/factorial(n + 1), (n, 1, oo))
Radio de convergencia de la serie de potencias
Se da una serie:
$$\frac{\left(2 n + 1\right) \left(x - 2\right)^{n}}{\left(n + 1\right)!}$$
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
$$a_{n} = \frac{2 n + 1}{\left(n + 1\right)!}$$
y
$$x_{0} = 2$$
,
$$d = 1$$
,
$$c = 1$$
entonces
$$R = 2 + \lim_{n \to \infty}\left(\frac{\left(2 n + 1\right) \left|{\frac{\left(n + 2\right)!}{\left(n + 1\right)!}}\right|}{2 n + 3}\right)$$
Tomamos como el límite
hallamos
$$R^{1} = \infty$$
$$R = \infty$$
Respuesta [src]
         /               -2 + x\              /                        -2 + x\
/     x\ | 2 - 2*x    2*e      |     /     x\ |    2       (-6 + 2*x)*e      |
|-1 + -|*|--------- + ---------| + 2*|-1 + -|*|--------- + ------------------|
\     2/ |        2           2|     \     2/ |        2               2     |
         \(-2 + x)    (-2 + x) /              \(-2 + x)        (-2 + x)      /
$$\left(\frac{x}{2} - 1\right) \left(\frac{2 - 2 x}{\left(x - 2\right)^{2}} + \frac{2 e^{x - 2}}{\left(x - 2\right)^{2}}\right) + 2 \left(\frac{x}{2} - 1\right) \left(\frac{\left(2 x - 6\right) e^{x - 2}}{\left(x - 2\right)^{2}} + \frac{2}{\left(x - 2\right)^{2}}\right)$$
(-1 + x/2)*((2 - 2*x)/(-2 + x)^2 + 2*exp(-2 + x)/(-2 + x)^2) + 2*(-1 + x/2)*(2/(-2 + x)^2 + (-6 + 2*x)*exp(-2 + x)/(-2 + x)^2)

    Ejemplos de hallazgo de la suma de la serie