Radio de convergencia de la serie de potencias
Se da una serie:
$$x^{n} \frac{2^{n}}{n} \left(n + 1\right)$$
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
$$a_{n} = \frac{2^{n} \left(n + 1\right)}{n}$$
y
$$x_{0} = 0$$
,
$$d = 1$$
,
$$c = 1$$
entonces
$$R = \lim_{n \to \infty}\left(\frac{2^{n} 2^{- n - 1} \left(n + 1\right)^{2}}{n \left(n + 2\right)}\right)$$
Tomamos como el límitehallamos
$$R^{1} = \frac{1}{2}$$
$$R = 0.5$$
//-log(1 - 2*x) for And(x >= -1/2, x < 1/2)\ // 2*x \
|| | || ------- for 2*|x| < 1|
|| oo | || 1 - 2*x |
|| ____ | || |
|| \ ` | || oo |
|< \ n n | + |< ___ |
|| \ 2 *x | || \ ` |
|| / ----- otherwise | || \ n n |
|| / n | || / 2 *x otherwise |
|| /___, | || /__, |
\\ n = 1 / \\n = 1 /
$$\begin{cases} \frac{2 x}{1 - 2 x} & \text{for}\: 2 \left|{x}\right| < 1 \\\sum_{n=1}^{\infty} 2^{n} x^{n} & \text{otherwise} \end{cases} + \begin{cases} - \log{\left(1 - 2 x \right)} & \text{for}\: x \geq - \frac{1}{2} \wedge x < \frac{1}{2} \\\sum_{n=1}^{\infty} \frac{2^{n} x^{n}}{n} & \text{otherwise} \end{cases}$$
Piecewise((-log(1 - 2*x), (x >= -1/2)∧(x < 1/2)), (Sum(2^n*x^n/n, (n, 1, oo)), True)) + Piecewise((2*x/(1 - 2*x), 2*|x| < 1), (Sum(2^n*x^n, (n, 1, oo)), True))