Sr Examen

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



=

Solución

Ha introducido [src]
  oo          
____          
\   `         
 \           n
  \   (x - 1) 
   )  --------
  /       n   
 /       2    
/___,         
n = 1         
n=1(x1)n2n\sum_{n=1}^{\infty} \frac{\left(x - 1\right)^{n}}{2^{n}}
Sum((x - 1)^n/2^n, (n, 1, oo))
Radio de convergencia de la serie de potencias
Se da una serie:
(x1)n2n\frac{\left(x - 1\right)^{n}}{2^{n}}
Es la serie del tipo
an(cxx0)dna_{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:
Rd=x0+limnanan+1cR^{d} = \frac{x_{0} + \lim_{n \to \infty} \left|{\frac{a_{n}}{a_{n + 1}}}\right|}{c}
En nuestro caso
an=2na_{n} = 2^{- n}
y
x0=1x_{0} = 1
,
d=1d = 1
,
c=1c = 1
entonces
R=1+limn(2n2n+1)R = 1 + \lim_{n \to \infty}\left(2^{- n} 2^{n + 1}\right)
Tomamos como el límite
hallamos
R1=3R^{1} = 3
R=3R = 3
Respuesta [src]
/        1   x                         
|      - - + -                         
|        2   2            |  1   x|    
|      -------        for |- - + -| < 1
|       3   x             |  2   2|    
|       - - -                          
|       2   2                          
<                                      
|  oo                                  
| ___                                  
| \  `                                 
|  \    -n         n                   
|  /   2  *(-1 + x)       otherwise    
| /__,                                 
\n = 1                                 
{x21232x2forx212<1n=12n(x1)notherwise\begin{cases} \frac{\frac{x}{2} - \frac{1}{2}}{\frac{3}{2} - \frac{x}{2}} & \text{for}\: \left|{\frac{x}{2} - \frac{1}{2}}\right| < 1 \\\sum_{n=1}^{\infty} 2^{- n} \left(x - 1\right)^{n} & \text{otherwise} \end{cases}
Piecewise(((-1/2 + x/2)/(3/2 - x/2), |-1/2 + x/2| < 1), (Sum(2^(-n)*(-1 + x)^n, (n, 1, oo)), True))

    Ejemplos de hallazgo de la suma de la serie