Sr Examen

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



=

Solución

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

    Ejemplos de hallazgo de la suma de la serie