Sr Examen

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



=

Solución

Ha introducido [src]
  oo              
____              
\   `             
 \         n      
  \       2      n
  /   ---------*x 
 /    n*(n + 1)   
/___,             
n = 1             
$$\sum_{n=1}^{\infty} x^{n} \frac{2^{n}}{n \left(n + 1\right)}$$
Sum((2^n/((n*(n + 1))))*x^n, (n, 1, oo))
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
$$a_{n} = \frac{2^{n}}{n \left(n + 1\right)}$$
y
$$x_{0} = 0$$
,
$$d = 1$$
,
$$c = 1$$
entonces
$$R = \lim_{n \to \infty}\left(\frac{2^{n} 2^{- n - 1} \left(n + 2\right)}{n}\right)$$
Tomamos como el límite
hallamos
$$R^{1} = \frac{1}{2}$$
$$R = 0.5$$
Respuesta [src]
/  /1   (2 - 4*x)*log(1 - 2*x)\                
|x*|- + ----------------------|  for 2*|x| <= 1
|  |x               2         |                
|  \             4*x          /                
|                                              
|           oo                                 
|         ____                                 
<         \   `                                
|          \     n  n                          
|           \   2 *x                           
|            )  ------             otherwise   
|           /        2                         
|          /    n + n                          
|         /___,                                
\         n = 1                                
$$\begin{cases} x \left(\frac{1}{x} + \frac{\left(2 - 4 x\right) \log{\left(1 - 2 x \right)}}{4 x^{2}}\right) & \text{for}\: 2 \left|{x}\right| \leq 1 \\\sum_{n=1}^{\infty} \frac{2^{n} x^{n}}{n^{2} + n} & \text{otherwise} \end{cases}$$
Piecewise((x*(1/x + (2 - 4*x)*log(1 - 2*x)/(4*x^2)), 2*|x| <= 1), (Sum(2^n*x^n/(n + n^2), (n, 1, oo)), True))

    Ejemplos de hallazgo de la suma de la serie