Sr Examen

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Suma de la serie (n/(n+5))x^(n)



=

Solución

Ha introducido [src]
  oo          
 ___          
 \  `         
  \     n    n
   )  -----*x 
  /   n + 5   
 /__,         
n = 1         
$$\sum_{n=1}^{\infty} x^{n} \frac{n}{n + 5}$$
Sum((n/(n + 5))*x^n, (n, 1, oo))
Radio de convergencia de la serie de potencias
Se da una serie:
$$x^{n} \frac{n}{n + 5}$$
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
$$a_{n} = \frac{n}{n + 5}$$
y
$$x_{0} = 0$$
,
$$d = 1$$
,
$$c = 1$$
entonces
$$R = \lim_{n \to \infty}\left(\frac{n \left(n + 6\right)}{\left(n + 1\right) \left(n + 5\right)}\right)$$
Tomamos como el límite
hallamos
$$R^{1} = 1$$
$$R = 1$$
Respuesta [src]
/  /         4      3       2                       \             
|  |-60 + 3*x  + 5*x  + 10*x  + 30*x   30*log(1 - x)|             
|x*|-------------------------------- + -------------|             
|  |              5      6                    6     |             
|  \         - 2*x  + 2*x                    x      /             
|----------------------------------------------------  for |x| < 1
|                         6                                       
|                                                                 
<                      oo                                         
|                    ____                                         
|                    \   `                                        
|                     \        n                                  
|                      \    n*x                                   
|                      /   -----                        otherwise 
|                     /    5 + n                                  
|                    /___,                                        
\                    n = 1                                        
$$\begin{cases} \frac{x \left(\frac{3 x^{4} + 5 x^{3} + 10 x^{2} + 30 x - 60}{2 x^{6} - 2 x^{5}} + \frac{30 \log{\left(1 - x \right)}}{x^{6}}\right)}{6} & \text{for}\: \left|{x}\right| < 1 \\\sum_{n=1}^{\infty} \frac{n x^{n}}{n + 5} & \text{otherwise} \end{cases}$$
Piecewise((x*((-60 + 3*x^4 + 5*x^3 + 10*x^2 + 30*x)/(-2*x^5 + 2*x^6) + 30*log(1 - x)/x^6)/6, |x| < 1), (Sum(n*x^n/(5 + n), (n, 1, oo)), True))

    Ejemplos de hallazgo de la suma de la serie