Sr Examen

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Suma de la serie (-1)^n*3^(n+2)*x^n/(((n+1)*2^(n+1)))



=

Solución

Ha introducido [src]
  oo                 
____                 
\   `                
 \        n  n + 2  n
  \   (-1) *3     *x 
   )  ---------------
  /             n + 1
 /     (n + 1)*2     
/___,                
n = 1                
$$\sum_{n=1}^{\infty} \frac{x^{n} \left(-1\right)^{n} 3^{n + 2}}{2^{n + 1} \left(n + 1\right)}$$
Sum((((-1)^n*3^(n + 2))*x^n)/(((n + 1)*2^(n + 1))), (n, 1, oo))
Radio de convergencia de la serie de potencias
Se da una serie:
$$\frac{x^{n} \left(-1\right)^{n} 3^{n + 2}}{2^{n + 1} \left(n + 1\right)}$$
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
$$a_{n} = \frac{\left(-1\right)^{n} 2^{- n - 1} \cdot 3^{n + 2}}{n + 1}$$
y
$$x_{0} = 0$$
,
$$d = 1$$
,
$$c = 1$$
entonces
$$R = \lim_{n \to \infty}\left(\frac{2^{- n - 1} \cdot 3^{- n - 3} \cdot 6^{n + 2} \left(n + 2\right)}{n + 1}\right)$$
Tomamos como el límite
hallamos
$$R^{1} = \frac{2}{3}$$
$$R^{1} = 0.666666666666667$$
$$R = 0.666666666666667$$
Respuesta [src]
  //     /           /    3*x\\                             \
  ||     |      8*log|1 + ---||                             |
  ||     | 4         \     2 /|                             |
  ||-3*x*|--- - --------------|                             |
  ||     |3*x           2     |                             |
  ||     \           9*x      /                             |
  ||---------------------------  for And(x <= 2/3, x > -2/3)|
  ||             4                                          |
  ||                                                        |
9*|<     oo                                                 |
  ||   ____                                                 |
  ||   \   `                                                |
  ||    \        n  -n  n  n                                |
  ||     \   (-1) *2  *3 *x                                 |
  ||     /   ---------------              otherwise         |
  ||    /         1 + n                                     |
  ||   /___,                                                |
  ||   n = 1                                                |
  \\                                                        /
-------------------------------------------------------------
                              2                              
$$\frac{9 \left(\begin{cases} - \frac{3 x \left(\frac{4}{3 x} - \frac{8 \log{\left(\frac{3 x}{2} + 1 \right)}}{9 x^{2}}\right)}{4} & \text{for}\: x \leq \frac{2}{3} \wedge x > - \frac{2}{3} \\\sum_{n=1}^{\infty} \frac{\left(-1\right)^{n} 2^{- n} 3^{n} x^{n}}{n + 1} & \text{otherwise} \end{cases}\right)}{2}$$
9*Piecewise((-3*x*(4/(3*x) - 8*log(1 + 3*x/2)/(9*x^2))/4, (x <= 2/3)∧(x > -2/3)), (Sum((-1)^n*2^(-n)*3^n*x^n/(1 + n), (n, 1, oo)), True))/2

    Ejemplos de hallazgo de la suma de la serie