Sr Examen

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



=

Solución

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

    Ejemplos de hallazgo de la suma de la serie