Sr Examen

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Suma de la serie arctg(((x+1))/((x^(2)+4)))



=

Solución

Ha introducido [src]
  oo              
____              
\   `             
 \        /x + 1 \
  \   atan|------|
  /       | 2    |
 /        \x  + 4/
/___,             
n = 1             
n=1atan(x+1x2+4)\sum_{n=1}^{\infty} \operatorname{atan}{\left(\frac{x + 1}{x^{2} + 4} \right)}
Sum(atan((x + 1)/(x^2 + 4)), (n, 1, oo))
Radio de convergencia de la serie de potencias
Se da una serie:
atan(x+1x2+4)\operatorname{atan}{\left(\frac{x + 1}{x^{2} + 4} \right)}
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=atan(x+1x2+4)a_{n} = \operatorname{atan}{\left(\frac{x + 1}{x^{2} + 4} \right)}
y
x0=0x_{0} = 0
,
d=0d = 0
,
c=1c = 1
entonces
1=limn11 = \lim_{n \to \infty} 1
Tomamos como el límite
hallamos
R0=1R^{0} = 1
Respuesta [src]
       /1 + x \
oo*atan|------|
       |     2|
       \4 + x /
atan(x+1x2+4)\infty \operatorname{atan}{\left(\frac{x + 1}{x^{2} + 4} \right)}
oo*atan((1 + x)/(4 + x^2))

    Ejemplos de hallazgo de la suma de la serie