Sr Examen

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Suma de la serie 4/pi*(((-1)^(n+1))/n*sin((npix)/2))



=

Solución

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

    Ejemplos de hallazgo de la suma de la serie